Filmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Raman
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2004 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4988 |
Resumo: | Diamond films grown by both hot filament (HFCVD) and microwave-plasma (MW-CVD) assisted chemical vapor deposition were investigated. Raman spectroscopy, scan- ning electron microscopy and X-ray di¤raction were employed in order to perform systematic studies about the crystalline quality and the phase purity of the films, as a function of the deposition temperature. It was found that both techniques produced diamond films of similarly good purity; however, the MWCVD produced films of higher crystalline quality. Changes in the shape of the Raman line were found to be due to both phonon confinement and residual stress. Photoluminescence (PL) measurements were employed in a detailed study of the origin of defects in the diamond films grown by MWCVD and HFCVD. The results showed evidence of optical centers induced by different impurities. The defects were captured by silicon and tungsten atoms incorporated, respectively, in the diamond lattice of films grown by MWCVD and HFCVD. Boron-doped diamond films were also studied using Raman and transport measurements. Boron incorporation induces disorder in the diamond structure, causes the appearance of a band observed at ~ 1220 cm-1, and provokes an effect in the Raman line of diamond that could be attributed to the Fano type interference. Resistivity as a function of the boron concentration - in association with the Raman spectra - and temperature dependent transport measurements were employed. The results showed that the variable range hopping mechanism (VRH) dominates the transport in these doped diamond films. |
id |
SCAR_0ca011032cd276816b4a746abd58b430 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4988 |
network_acronym_str |
SCAR |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFSCAR |
repository_id_str |
4322 |
spelling |
Silva, William Fortunato daGalzerani, José Cláudiohttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783800D6http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4795115A6&dataRevisao=nulla82ffc5d-6696-420e-a1f6-794c5b1a0b4c2016-06-02T20:15:36Z2007-10-192016-06-02T20:15:36Z2004-11-17SILVA, William Fortunato da. Filmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Raman.. 2004. 117 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2004.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4988Diamond films grown by both hot filament (HFCVD) and microwave-plasma (MW-CVD) assisted chemical vapor deposition were investigated. Raman spectroscopy, scan- ning electron microscopy and X-ray di¤raction were employed in order to perform systematic studies about the crystalline quality and the phase purity of the films, as a function of the deposition temperature. It was found that both techniques produced diamond films of similarly good purity; however, the MWCVD produced films of higher crystalline quality. Changes in the shape of the Raman line were found to be due to both phonon confinement and residual stress. Photoluminescence (PL) measurements were employed in a detailed study of the origin of defects in the diamond films grown by MWCVD and HFCVD. The results showed evidence of optical centers induced by different impurities. The defects were captured by silicon and tungsten atoms incorporated, respectively, in the diamond lattice of films grown by MWCVD and HFCVD. Boron-doped diamond films were also studied using Raman and transport measurements. Boron incorporation induces disorder in the diamond structure, causes the appearance of a band observed at ~ 1220 cm-1, and provokes an effect in the Raman line of diamond that could be attributed to the Fano type interference. Resistivity as a function of the boron concentration - in association with the Raman spectra - and temperature dependent transport measurements were employed. The results showed that the variable range hopping mechanism (VRH) dominates the transport in these doped diamond films.Filmes de diamante crescidos por deposição de vapor químico (CVD) assistido por filamento quente (HFCVD) e plasma de microondas (MWCVD) foram investigados. Espectroscopia Raman, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios-X foram utilizadas para realizar estudos sistemáticos sobre a qualidade cristalina e a pureza de fase dos filmes, como função da temperatura de deposição. Ambas as técnicas produziram filmes de pureza similarmente boa. No entanto, a técnica de MWCVD foi a que forneceu maior qualidade cristalina. Mudanças na forma da linha Raman foram atribuídas tanto ao confinamento do fônon quanto ao estresse residual. Medidas de fotoluminescência (PL) foram realizadas em um estudo detalhado sobre a origem dos defeitos nos filmes de diamante crescidos por MWCVD e HFCVD. Os resultados mostraram evidências de centros ópticos induzidos por diferentes impurezas. Os defeitos foram aprisionados pela incorporação de átomos de silício e de tungstênio, respectivamente, na rede do diamante dos filmes crescidos por MWCVD e HFCVD. Filmes de diamante dopados com boro também foram estudados, usando medidas Raman e de transporte. A incorporação do boro induz desordem na rede do diamante, causando a aparecimento de banda Raman em ~ 1220 cm-1, e provoca efeito na linha Raman do diamante que pôde ser atribuído a uma interferência tipo-Fano. Medidas da resistividade em função da concentração de boro - em associação com os espectros Raman - e de transporte dependente da temperatura também foram realizadas. Os resultados mostraram que o mecanismo "hopping" de alcance variável (VRH) domina o transporte nesses filmes.Universidade Federal de Minas Geraisapplication/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Física - PPGFUFSCarBRFísica da matéria condensadaCaracterização óticaSólidos - propriedades óticasDeposição por vapor químico (CVC)Raman, Espectroscopia deSemicondutoresCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADAFilmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Ramaninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis-1-170001c46-5608-4c12-9407-490639f07320info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTeseWFS.pdfapplication/pdf4914051https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4988/1/TeseWFS.pdf4550c1829eb7c8f4350da734e26556b4MD51THUMBNAILTeseWFS.pdf.jpgTeseWFS.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7844https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4988/2/TeseWFS.pdf.jpg2172c39fd20ca6c28ecd9cffdf0deff6MD52ufscar/49882023-09-18 18:32:21.902oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4988Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:21Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
dc.title.por.fl_str_mv |
Filmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Raman |
title |
Filmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Raman |
spellingShingle |
Filmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Raman Silva, William Fortunato da Física da matéria condensada Caracterização ótica Sólidos - propriedades óticas Deposição por vapor químico (CVC) Raman, Espectroscopia de Semicondutores CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA |
title_short |
Filmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Raman |
title_full |
Filmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Raman |
title_fullStr |
Filmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Raman |
title_full_unstemmed |
Filmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Raman |
title_sort |
Filmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Raman |
author |
Silva, William Fortunato da |
author_facet |
Silva, William Fortunato da |
author_role |
author |
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4795115A6&dataRevisao=null |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Silva, William Fortunato da |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Galzerani, José Cláudio |
dc.contributor.advisor1Lattes.fl_str_mv |
http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4783800D6 |
dc.contributor.authorID.fl_str_mv |
a82ffc5d-6696-420e-a1f6-794c5b1a0b4c |
contributor_str_mv |
Galzerani, José Cláudio |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Física da matéria condensada Caracterização ótica Sólidos - propriedades óticas Deposição por vapor químico (CVC) Raman, Espectroscopia de Semicondutores |
topic |
Física da matéria condensada Caracterização ótica Sólidos - propriedades óticas Deposição por vapor químico (CVC) Raman, Espectroscopia de Semicondutores CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA |
dc.subject.cnpq.fl_str_mv |
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA |
description |
Diamond films grown by both hot filament (HFCVD) and microwave-plasma (MW-CVD) assisted chemical vapor deposition were investigated. Raman spectroscopy, scan- ning electron microscopy and X-ray di¤raction were employed in order to perform systematic studies about the crystalline quality and the phase purity of the films, as a function of the deposition temperature. It was found that both techniques produced diamond films of similarly good purity; however, the MWCVD produced films of higher crystalline quality. Changes in the shape of the Raman line were found to be due to both phonon confinement and residual stress. Photoluminescence (PL) measurements were employed in a detailed study of the origin of defects in the diamond films grown by MWCVD and HFCVD. The results showed evidence of optical centers induced by different impurities. The defects were captured by silicon and tungsten atoms incorporated, respectively, in the diamond lattice of films grown by MWCVD and HFCVD. Boron-doped diamond films were also studied using Raman and transport measurements. Boron incorporation induces disorder in the diamond structure, causes the appearance of a band observed at ~ 1220 cm-1, and provokes an effect in the Raman line of diamond that could be attributed to the Fano type interference. Resistivity as a function of the boron concentration - in association with the Raman spectra - and temperature dependent transport measurements were employed. The results showed that the variable range hopping mechanism (VRH) dominates the transport in these doped diamond films. |
publishDate |
2004 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2004-11-17 |
dc.date.available.fl_str_mv |
2007-10-19 2016-06-02T20:15:36Z |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2016-06-02T20:15:36Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.citation.fl_str_mv |
SILVA, William Fortunato da. Filmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Raman.. 2004. 117 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2004. |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4988 |
identifier_str_mv |
SILVA, William Fortunato da. Filmes de diamante não-dopados e dopados: um estudo sistemático usando espectroscopia Raman.. 2004. 117 f. Tese (Doutorado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2004. |
url |
https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4988 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.confidence.fl_str_mv |
-1 -1 |
dc.relation.authority.fl_str_mv |
70001c46-5608-4c12-9407-490639f07320 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de São Carlos |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Física - PPGF |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFSCar |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
BR |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de São Carlos |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFSCAR instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) instacron:UFSCAR |
instname_str |
Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) |
instacron_str |
UFSCAR |
institution |
UFSCAR |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFSCAR |
collection |
Repositório Institucional da UFSCAR |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4988/1/TeseWFS.pdf https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4988/2/TeseWFS.pdf.jpg |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
4550c1829eb7c8f4350da734e26556b4 2172c39fd20ca6c28ecd9cffdf0deff6 |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1802136280569479168 |