Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVD

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gelamo, Rogério Valentim, 1975-
Data de Publicação: 2007
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605324
Resumo: Orientador: Mário Antônio Bica de Moraes
id UNICAMP-30_481f4cca22043530f5d261ae30a80156
oai_identifier_str oai::404076
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVDModifications induced by high energy ions in organosilicones thin films syntesized by PECVDFilmes finosOrganosiliconesPolisiloxanosPolisilazanosPolicarbosilanosPECVDIrradiação iônicaThin filmsOrganosiliconesPolysiloxanesPolysilazanesPolycarbosilanesPECVDIon irradiationOrientador: Mário Antônio Bica de MoraesTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb WataghinResumo: Filmes finos de polisiloxanos, polisilazanos e policarbosilanos, sintetizados por Deposição Química de Vapor Assistida por Plasma (PECVD), foram irradiados com os íons He +, Ne +, Ar +e Kr +, com energia de 170 keV, e fluências de 1x10 14 , 5x10 14 , 1x10 15 , 5x10 15e 1x10 16 íons/cm 2 . A irradiação iônica promoveu modificações significativas na composição elementar, na estrutura química, e consequentemente nas propriedades físicas dos filmes. Com o uso de espectroscopias de retro-espalhamento Rutherford (RBS) e de recuo frontal (FRS), observou-se que as razões atômicas C/Si, O/Si, N/Si e H/Si sofreram modificações. Em especial, a razão H/Si foi drasticamente diminuída, devido à perda de hidrogênio causada pela irradiação. Oxigênio foi quimicamente incorporado aos filmes, devido à recombinação das ligações pendentes, formadas durante a irradiação, com o ar ambiente. Com relação à estrutura química dos filmes, extinção e formação de novos grupos e de ligações químicas foram observadas com o uso de espectroscopias infravermelha no modo reflexão-absorção (IRRAS) e de fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). A densidade volumétrica dos filmes aumentou significativamente com a irradiação. As constantes ópticas, medidas através de espectroscopia ultravioleta-visível e elipsometria, foram também afetadas. Com o aumento da fluência dos íons, o coeficiente de absorção e o índice de refração aumentaram e o gap óptico diminuiu. Medidas de nanoindentação mostraram notáveis aumentos nas durezas dos filmes. Nas mais altas fluências utilizadas, a dureza chegou a valores comparáveis e até maiores que a dos aços ferramenta. Os filmes são convertidos de polímero para a fase cerâmica e a intensidade da conversão é dependente da fluência dos íons. Observou-se ainda que, de modo geral, as modificações são fortemente dependentes das massas dos íons, já que as modificações mais significativas são obtidas com o uso de He+ e Ne+ . A explicação referente a esse efeito é dada em função das transferências de energia eletrônica e nuclearAbstract: Thin films of polysiloxanes, polysilazanes and polycarbosilanes, synthesized by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD), were irradiated with 170 keV He + , Ne + , Ar + and Kr + ions, at 170 keV at fluences of 1x10 14 , 5 x10 14 , 1x10 15 , 5x10 15 and 1 x10 16 ions/cm -2 . The irradiation promoted significant modifications in the atomic composition, chemical structure, and consequently in the physical properties of the films. Changes in the atomic composition were examined using Rutherford back-scattering spectroscopy (RBS) and forward recoil spectroscopy (FRS). The former was used to determine the C/Si, N/Si and O/Si atomic ratios, while the H/Si ratio was measured by the latter. As a general behavior, these ratios changed with ion irradiation and the decrease in the H/Si ratio was particularly high, as hydrogen was drastically removed by ion bombardment. Oxygen was chemically incorporated into the films due to the reactions involving dangling bonds formed during irradiation, and ambient air. Regarding the chemical structure of the films, extinction and formation of new bonding groups and chemical bonds were observed as a function of the ion fluence using infrared reflection-absorption spectroscopy (IRRAS) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The volume density of the films increased significantly with irradiaton. The optical constants, determined using ultraviolet-visible spectroscopy and ellipsometry, were also affected by ion irradiation. With increasing ion fluence, the absorption coefficient and refractive index increased, and the optical gap decreased. From nanoindentation measurements. remarkable increases in surface hardness were determined. For the higher fluences, the surface hardness of the films is in the range, or even higher, of that of martensitic tool steels. Thus, ion irradiation changed the relatively soft polymer film into a high density, hard, ceramic material. It was observed that the most significant modifications occur for He+ and Ne+ ions. An explanation to this finding is offered in terms of the electronic and nuclear energy transfer functionsDoutoradoFísica da Matéria CondensadaDoutor em Ciências[s.n.]Moraes, Mário Antônio Bica de, 1939-Pudenzi, Márcio Alberto AraújoMarques, Francisco das ChagasUeda, MárioDiniz, José AlexandreUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb WataghinPrograma de Pós-Graduação em FísicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASGelamo, Rogério Valentim, 1975-20072007-04-05T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf103 p. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605324GELAMO, Rogério Valentim. Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVD. 2007. 103 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605324. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/404076porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-06-19T15:45:39Zoai::404076Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-06-19T15:45:39Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVD
Modifications induced by high energy ions in organosilicones thin films syntesized by PECVD
title Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVD
spellingShingle Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVD
Gelamo, Rogério Valentim, 1975-
Filmes finos
Organosilicones
Polisiloxanos
Polisilazanos
Policarbosilanos
PECVD
Irradiação iônica
Thin films
Organosilicones
Polysiloxanes
Polysilazanes
Polycarbosilanes
PECVD
Ion irradiation
title_short Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVD
title_full Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVD
title_fullStr Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVD
title_full_unstemmed Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVD
title_sort Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVD
author Gelamo, Rogério Valentim, 1975-
author_facet Gelamo, Rogério Valentim, 1975-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Moraes, Mário Antônio Bica de, 1939-
Pudenzi, Márcio Alberto Araújo
Marques, Francisco das Chagas
Ueda, Mário
Diniz, José Alexandre
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
Programa de Pós-Graduação em Física
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv Gelamo, Rogério Valentim, 1975-
dc.subject.por.fl_str_mv Filmes finos
Organosilicones
Polisiloxanos
Polisilazanos
Policarbosilanos
PECVD
Irradiação iônica
Thin films
Organosilicones
Polysiloxanes
Polysilazanes
Polycarbosilanes
PECVD
Ion irradiation
topic Filmes finos
Organosilicones
Polisiloxanos
Polisilazanos
Policarbosilanos
PECVD
Irradiação iônica
Thin films
Organosilicones
Polysiloxanes
Polysilazanes
Polycarbosilanes
PECVD
Ion irradiation
description Orientador: Mário Antônio Bica de Moraes
publishDate 2007
dc.date.none.fl_str_mv 2007
2007-04-05T00:00:00Z
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.uri.fl_str_mv (Broch.)
https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605324
GELAMO, Rogério Valentim. Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVD. 2007. 103 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605324. Acesso em: 2 set. 2024.
identifier_str_mv (Broch.)
GELAMO, Rogério Valentim. Modificações induzidas por íons de alta energia em filmes finos de organosilicones sintetizados por PECVD. 2007. 103 p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605324. Acesso em: 2 set. 2024.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1605324
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/404076
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
103 p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1809188969142812672

Registros relacionados