Author(s):
Rovisco, Ana Isabel Bento 
Date: 2012
Persistent ID: http://hdl.handle.net/10362/8725
Origin: Repositório Institucional da UNL
Subject(s): Filmes; Pulverização catódica; Óxidos mistos; Perovskite
Document details
Monitorização e otimização da deposição de filmes de óxidos mistos por RF-sputt...
Description
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Física Este trabalho descreve a produção e caracterização de filmes de óxidos mistos depositados por pulverização catódica de rádio frequência assistida por magnetrão a partir de alvos de pó compactado, para utilização como elétrodos em aplicações ambientais. Os óxidos mistos utilizados como alvos apresentam a composição geral Ca1-xAxMnO3, com A=Sm ou Ho e 0≤x≤0,4 e já se encontravam previamente preparados pelo método de auto-combustão. Os filmes foram depositados em dois tipos de substratos, substratos de fused silica (não condutores) e substratos de quartzo com filme de ITO pré-depositado (condutores) e, posteriormente, submetidos a tratamento térmico, a T=800ºC ao ar durante 6 horas, para promover a formação de um filme cristalino. Os filmes foram caracterizados por difração de raios-X (XRD), microscopia eletrónica de varrimento (SEM) e microscopia de forças atómicas (AFM). A caracterização estrutural revelou que praticamente todos os filmes após o tratamento térmico cristalizam numa estrutura tipo perovskite, à exceção dos filmes produzidos a partir de alvos de CaMnO3 e de Ca0,9Ho0,1MnO3, que apresentam maioritariamente a fase Ca2Mn3O8. A partir da análise das imagens obtidas por SEM e por AFM, verificou-se que, de um modo geral, as superfícies são pouco rugosas e apresentam uma morfologia semelhante. A caracterização por AFM mostrou ainda que os valores de rugosidade média, Rrms, são superiores para os filmes depositados em substrato de quartzo com filme de ITO. É ainda de salientar que com este trabalho se conseguiu desenvolver elétrodos de filmes de óxidos mistos com boa aderência e estabilidade mecânica revelando que a técnica de pulverização catódica (sputtering) é uma alternativa bastante promissora para a produção de elétrodos de óxidos mistos comparativamente com os métodos normalmente utilizados. Esta tese é constituída por 5 capítulos. O Capítulo I refere-se à introdução do trabalho, na qual se pretende dar a conhecer as motivações do projeto realizado e, ainda, expor alguns conceitos sobre os óxidos mistos utilizados e fundamentos sobre a Física de Plasmas, de modo a clarificar o processo de pulverização catódica como técnica para a deposição de filmes. No Capítulo II, Técnicas de Caracterização, são apresentados os conceitos básicos e princípios de funcionamento das técnicas utilizadas para a caracterização dos filmes obtidos (XRD, AFM e SEM) e o procedimento utilizado.No Capítulo III descreve-se o procedimento experimental associado ao desenvolvimento dos filmes, bem como o sistema de deposição em que se trabalhou. O Capítulo IV refere-se à apresentação e à análise dos resultados obtidos na caracterização dos filmes através das várias técnicas utilizadas.O Capítulo V corresponde à apresentação das conclusões obtidas ao longo da realização do trabalho. Por fim, são ainda apresentadas as perspetivas futuras para este projeto.
Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Física Este trabalho descreve a produção e caracterização de filmes de óxidos mistos depositados por pulverização catódica de rádio frequência assistida por magnetrão a partir de alvos de pó compactado, para utilização como elétrodos em aplicações ambientais. Os óxidos mistos utilizados como alvos apresentam a composição geral Ca1-xAxMnO3, com A=Sm ou Ho e 0≤x≤0,4 e já se encontravam previamente preparados pelo método de auto-combustão. Os filmes foram depositados em dois tipos de substratos, substratos de fused silica (não condutores) e substratos de quartzo com filme de ITO pré-depositado (condutores) e, posteriormente, submetidos a tratamento térmico, a T=800ºC ao ar durante 6 horas, para promover a formação de um filme cristalino. Os filmes foram caracterizados por difração de raios-X (XRD), microscopia eletrónica de varrimento (SEM) e microscopia de forças atómicas (AFM). A caracterização estrutural revelou que praticamente todos os filmes após o tratamento térmico cristalizam numa estrutura tipo perovskite, à exceção dos filmes produzidos a partir de alvos de CaMnO3 e de Ca0,9Ho0,1MnO3, que apresentam maioritariamente a fase Ca2Mn3O8. A partir da análise das imagens obtidas por SEM e por AFM, verificou-se que, de um modo geral, as superfícies são pouco rugosas e apresentam uma morfologia semelhante. A caracterização por AFM mostrou ainda que os valores de rugosidade média, Rrms, são superiores para os filmes depositados em substrato de quartzo com filme de ITO. É ainda de salientar que com este trabalho se conseguiu desenvolver elétrodos de filmes de óxidos mistos com boa aderência e estabilidade mecânica revelando que a técnica de pulverização catódica (sputtering) é uma alternativa bastante promissora para a produção de elétrodos de óxidos mistos comparativamente com os métodos normalmente utilizados. Esta tese é constituída por 5 capítulos. O Capítulo I refere-se à introdução do trabalho, na qual se pretende dar a conhecer as motivações do projeto realizado e, ainda, expor alguns conceitos sobre os óxidos mistos utilizados e fundamentos sobre a Física de Plasmas, de modo a clarificar o processo de pulverização catódica como técnica para a deposição de filmes. No Capítulo II, Técnicas de Caracterização, são apresentados os conceitos básicos e princípios de funcionamento das técnicas utilizadas para a caracterização dos filmes obtidos (XRD, AFM e SEM) e o procedimento utilizado.No Capítulo III descreve-se o procedimento experimental associado ao desenvolvimento dos filmes, bem como o sistema de deposição em que se trabalhou. O Capítulo IV refere-se à apresentação e à análise dos resultados obtidos na caracterização dos filmes através das várias técnicas utilizadas.O Capítulo V corresponde à apresentação das conclusões obtidas ao longo da realização do trabalho. Por fim, são ainda apresentadas as perspetivas futuras para este projeto.
Document Type
Master Thesis
Language Portuguese
Advisor(s) Sério, Susana; Nunes, Yuri
Language Portuguese
Advisor(s) Sério, Susana; Nunes, Yuri
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