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Propriedades estruturais do nitreto de germânio amorfo hidrogenado: (a-GeNx:H)

Texto completo
Autor(es):
Johnny Vilcarromero Lopez
Número total de Autores: 1
Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
Imprenta: Campinas, SP.
Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
Data de defesa:
Membros da banca:
Francisco das Chagas Marques
Orientador: Francisco das Chagas Marques
Resumo

No presente trabalho apresentamos um estudo sobre ligas amorfas de germânio-nitrogênio hidrogenadas (a-GeNx:H). Os filmes foram preparados pela técnica de rf-reactive sputtering, com um alvo de germânio ultra puro em dois diferentes tipos de atmosferas: i) Argônio + Amônia, e ii) Argônio + Nitrogênio + Hidrogênio ou Deutério. As propriedades ópticas e estruturais dos filmes dependem dos parâmetros de deposição utilizados. No que se refere à banda proibida óptica podem ser obtidos valores numa faixa de 1 a 3 eV mudando apenas o Bias (tensão de autopolarização da rf). Outro parâmetro que também foi estudado e influencia bastante nas propriedades do material foi a temperatura de crescimento do substrato. Da análise dos espectros por transmissão no infravermelho obtivemos que as bandas de absorção associadas às vibrações dos elementos do composto ligados ao hidrogênio são mudadas quando é usado deutério em lugar de hidrogênio. Este efeito é usado para distinguir as bandas relacionadas às ligações com o hidrogênio das ligações com outros átomos. O espectro obtido para os filmes a-GeNx:H depositados na faixa de temperatura de 150 ºC a 300 ºC mostra bandas de absorção características das vibrações Ge-N, Ge-H, N-H e N-H2. Nos filmes de a-GeNx:D as bandas ligadas ao hidrogênio são substituídas pelas bandas Ge-D, N-D e N-D2 nas quais as freqüências de vibração são mudadas para posições de baixa energia. A mudança de freqüências é consistente com o fator da raiz quadrada da razão das massas atômicas do D- e H-. Também foi observada uma mudança na posição destas bandas de absorção especificamente na vibração Ge-H, quando incorporamos maior quantidade de nitrogênio na rede de Ge. Os filmes preparados em temperatura ambiente mostram contaminação atmosférica espontânea, que tende a se saturar depois de alguns meses. Várias bandas de absorção surgem na faixa de 2700-3800 cm-1 e 1400-1650 cm-1. Para designar estas bandas de absorção, uma análise sistemática foi executada usando a evolução dos espectros de infravermelho como função do tempo de exposição à atmosfera. Um estudo de medidas de stress intrínseco como função de alguns parâmetros de deposição (bias e temperatura de crescimento do substrato), foi realizado nos filmes de a-GeNx:H. Também determinamos o coeficiente de dilatação térmica e o módulo de Young em função da concentração de nitrogênio nas ligas (AU)

Processo FAPESP: 92/04144-9 - Propriedades estruturais de nitreto de germanio.
Beneficiário:Johnny Vilcarromero López
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado