Desenvolvimento da técnica de descarga a plasma em gaiola catódica para produção de filmes de nitreto de titânio

Abstract

RESUMO: Neste trabalho fez-se uso da técnica de descarga a plasma em gaiola catódica para deposição de filmes de nitreto de titânio. Comparou-se o efeito gerado sobre as propriedades dos filmes depositados sobre substrato de vidro utilizando-se de duas gaiolas com tampas de espessuras diferentes. Para tanto, foram utilizadas pressões de trabalho variando de 0,5 torr a 3,9 torr. Para caracterização dos filmes foram feitos análises por difração de raios X, medidas de espessura por reflectometria, ensaios de corrosão, espectroscopia de impedância eletroquímica, medidas das propriedades elétricas, óticas e imagens das superfícies por microscopia eletrônica de varredura e análise da composição por EDS. Foi possível obter filmes com cores cinza, amarelo, laranja. As medidas de espessura mostraram que a taxa de deposição aumentou aproximadamente três a quatro vezes quando se substituiu a tampa de 1 mm de espessura pela tampa de 10 mm e a rugosidade dos filmes também aumentou com uso de gaiola com tampa mais espessa. Todos os filmes depositados obtidos apresentaram alta resistência à corrosão. O filme depositado na atmosfera de 155 ccm de nitrogênio e 95 sccm de hidrogênio e pressão de 0,5 torr apresentou baixa transmitância na região do vermelho e infravermelho próximo, tornando-o possível candidato para filtro de infravermelho.

ABSTRACT: This work was done using the technique of discharge the cathodic cage plasma deposition of titanium nitride films. We compared the effect generated on the properties of films deposited on glass substrate using two cages with caps of different thicknesses. To this end, several partial pressures of nitrogen and hydrogen were used. For characterization of the films analysis by X-ray diffraction, thickness measurements by reflectometry, corrosion tests, electrochemical impedance spectroscopy, electrical measurements, optical properties and images of the surfaces by scanning composition analysis by EDS and electron microscopy were performed. It was possible to obtain films with gray, yellow, orange. The thickness measurements showed that the deposition rate increased approximately three to four times when replacing the cap 1 mm thick by 10 mm. The surface roughness of the films also increased with the use of thicker cage cover. All deposited films obtained showed good chemical stability. One of the films showed low transmittance in the red area, making it a possible candidate for the infrared filter and others showed high transmittance.