Estudo da tensão residual de filmes de diamante em diversos substratos

AUTOR(ES)

Noemia Watanabe

DATA DE PUBLICAÇÃO

1998

RESUMO

Uma das limitaçõesna utilização industrial de filmes de diamante pelo processo CVD (Chemical Vapor Deposition), é a ocorrência da tensão residual na interface entre o filme e o substrato, o que está diretamente relacionada com a sua boa aderência. A origem da tensão residual usualmentepode ser classificadaem duas: (i) a intrínsica,que é devido à diferença de paràmetro de rede entre o filme e o substrato, (ii) a térmica, em virtude da diferença de coeficiente de dilatação térmica entre o filme de diamante e o substrato, considerandoque a deposição se processa na temperatura de 50o-S00°c. Com o objetivo de estudar a tensão residual em filmes de diamante, o presente projeto foi desenvolvido em três etapas: (1) o desenvolvimento da instrumentação; (2) a deposição de diamante em diversos substratos; e (3) a caracterização estrutural e medida da tensão residual nos filmes de diamante usando a técnica de diftação de raios-X. Três tipos distintos de filmes de diamante sintético foram estudados: O) diamante policristalino obtido por combustão oxi-acetilênica;(ii) diamante policristalino preparado em reator de filamentoquente; e (iii) diamante monocristalino homoepitaxial crescido em plasma induzido por microondas (crescimento realizado no NIRIM -National Institute of Research in Inorganic Materials), Japão, no laboratório do Dr. Mutsukazu Kamo. Usando a metodologia para quantificar a razão fase diamante cristalino / fase carbono amorfo, observou-se que a tensão residual é crescente com o grau de cristalinidade da amostra (policristal). Um outro resultado de relevância foi a observação da variação da quantidade e da forma de agregação da fase carbono amorfo com a velocidade de rotação do substrato. Para a velocidadede rotação do substrato a partir de 600 rpm, há a formação de DLC - Diamond Like Carbon, tratando-se de um método inédito de grande interesse científico e tecnológico. A caracterização do filme monocristalino de diamante sintético por topografia e goniometria de raios-X fornece uma análise qualitativa e quantitativa da tensão residual gerada na interface filme substrato

ASSUNTO(S)

deposição quimica de vapor tensões residuais adesão raios x filmes finos de diamantes

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