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Tipo documento: Dissertação
Título: Deposição e caracterização de filmes finos de Titanato de Bário-Estrôncio (BST)
Autor(es): Albuquerque, Ana Paula Araújo de
Orientador(a): Prado, Rogério Junqueira
Membro da Banca: Prado, Rogério Junqueira
Membro da Banca: Tasayco, Carlos Manuel Sánchez
Membro da Banca: Silva, Roney Carlos da
Resumo : O estudo de filmes finos tem aumentado muito nos últimos anos devido ao grande interesse tecnológico e suas diversas aplicações possíveis. Particularmente, os materiais ferroelétricos, como o Titanato de Bário-Estrôncio (BST), apresentam polarização espontânea que pode ser revertida pela aplicação de um campo elétrico externo, o que os tornam atrativos para uma série de aplicações tecnológicas, como a confecção de dispositivos de memórias dinâmicas (DRAMs) e circuitos sintonizáveis em frequências de micro-ondas. Este trabalho tem como objetivo a deposição e caracterização de filmes finos de Titanato de Bário-Estrôncio (BST) utilizáveis na fabricação de dispositivos. A deposição dos filmes foi realizada pela técnica de RF sputtering (pulverização catódica), utilizando o equipamento do Laboratório de Microeletrônica da Escola Politécnica da USP (LME/EPUSP), em regime de cooperação científica. A caracterização do material foi realizada pelas técnicas de Microscopia Óptica, Perfilometria e Difração de Raios X (XRD). A Microscopia Óptica possibilitou analisar a superfície dos filmes finos de BST antes e depois do tratamento térmico, possibilitando analisar se os filmes tinham superfície lisa, rugosa ou ‘craquelada’, enquanto que a técnica de Perfilometria foi utilizada para determinar a espessura dos filmes depositados e a taxa de deposição em função da temperatura e potência de deposição. A análise por XRD permitiu a identificação e a caracterização das fases cristalinas presentes nos filmes, bem como estimar o tamanho médio do cristalito e a microdeformação da rede em função da temperatura de tratamento térmico, tornando possível a identificação da causa do ‘craquelamento’ observado em vários dos filmes finos depositados após a realização de tratamento térmico, que ocorre em função da redução dos parâmetros de rede do material em função da eliminação das vacâncias de oxigênio durante os tratamentos térmicos, e permitindo também identificar parâmetros de deposição mais apropriados para a obtenção de filmes finos estequiométricos de BST que possuam superfície lisa e sem ‘craquelamento’.
Resumo em lingua estrangeira: The study of thin films has increased in recent years due to the great technological interest and various possible applications. Particularly, ferroelectric materials such as Barium- Strontium Titanate (BST) show spontaneous polarization that can be reversed by the application of an external electric field, making the material attractive for a variety of technological applications such as the fabrication of dynamic memories devices (DRAM) circuits and microwave range tunable devices. This work aims the deposition and characterization of Barium-Strontium Titanate (BST) thin films to the fabrication of thin film devices. The deposition of the films was carried out by the RF sputtering technique using the equipment of the Microelectronics Laboratory of the São Paulo State University Polytechnic School (LME / EPUSP – São Paulo, SP - Brazil), in a scientific collaboration scheme. The characterization of the material was performed by optical microscopy, profilometry and X- Ray Diffraction (XRD) techniques. The optical microscopy made possible to analyze the surface of the BST thin films before and after heating, and to describe them as smooth, roughened or cracked surfaces. Profilometry technique was used to determine thickness and deposition rate of the deposited films as a function of deposition temperature and RF power. The XRD analysis allowed the identification and characterization of the crystalline phases in the thin films, as well as to calculate the average crystallite size and strain of the atomic network in function of the heating temperature, making possible to identify the reason of the cracking observed in several BST thin films by optical microscopy after heating, which is caused by the shrinking of the lattice parameters of the material as a consequence of the elimination of oxygen vacancies during heating, and allowing us to find best deposition conditions to obtain stoichiometric BST thin films with smooth surface and no cracking after heating.
Palavra-chave: .
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Palavra-chave em lingua estrangeira: .
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CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Mato Grosso
Sigla da instituição: UFMT CUC - Cuiabá
Departamento: Instituto de Física (IF)
Programa: Programa de Pós-Graduação em Física
Referência: ALBUQUERQUE, Ana Paula Araújo de. Deposição e caracterização de filmes finos de Titanato de Bário-Estrôncio (BST). 2016. 135 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Mato Grosso, Instituto de Física, Cuiabá, 2016.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://ri.ufmt.br/handle/1/2146
Data defesa documento: 4-Apr-2016
Aparece na(s) coleção(ções):CUC - IF - PPGECN - Dissertações de mestrado

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