8.1. Influência do tempo de deposição para filme de AZO obtido a 0,3 A
A figura 57 mostra os espectros de DRX dos filmes de AZO para deposições de 10, 20 e 30 min para a corrente elétrica de 0,3 A.
Figura 57: Espectros de DRX de filmes de AZO depositados por 10, 20 e 30 min para a corrente elétrica de 0,3 A 20 30 40 50 60 70 10 min - 70 °C 20 min - 100 °C 30 min - 124 °C Distância: 5,0 cm Fluxo de argônio: 20 sccm Corrente elétrica: 0,3 A In te n s id a d e ( u a ) 2 (°) (102) (110) (103) (200) Alvo (101) (002) (100) Fonte: O autor
A figura 58 mostra a variação do FWHM e do tamanho do cristalito da fase (002) dos espectros de DRX dos filmes de AZO para deposições de 10, 20 e 30 min e com a corrente elétrica de 0,3 A.
Figura 58: Variação do FWHM e do tamanho do cristalito em função do tempo de deposição para a corrente elétrica de 0,3 A. 10 20 30 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45
Tempo de deposição (min)
F WH M ( °) 18 20 22 24 26 28 30 32 34 T a ma n h o d e c ri s ta li to ( n m) Fonte: O autor
A figura 59 mostra a morfologia das amostras obtidas por MEV-FEG para filmes de AZO obtidos a 5,0 cm, 0,3 A e diferentes tempos de deposição.
Figura 59: Imagens de MEV-FEG dos filmes de AZO para uma corrente de 0,3 A para a) 10 min, b) 20 min e c) 30 min.
a) b)
c)
Fonte: O autor
A figura 60 mostra as camadas de filmes de AZO obtidas por imagem de MEV-FEG das seções transversais ao substrato.
Figura 60: Imagens de MEV-FEG do crescimento dos filmes de AZO a 0,3 A por a) 10 min b) 20 min e c) 30 min.
a) b)
c)
Fonte: O autor
A tabela 12 mostra os resultados obtidos da análise de EDS para 0,3 A e 0,4 A em função do tempo.
Tabela 12: Composição semi-qualitativa do EDS dos filmes de AZO para os diferentes tempos de deposições.
Corrente
elétrica Tempo Zn (at %) O (at %) Al (at %)
10 min 31,35 66,45 2,20
0,3 A 20 min 50,26 47,56 2,18
30 min 51,27 46,58 2,15
Fonte: O autor
A figura 61 mostra as imagens de AFM obtidas para a corrente elétrica de 0,3 A e os diferentes tempos de deposição.
Figura 61: Imagens de AFM para 0,3 A a) 10 min, b) 20 min e c) 30 min.
a)
b)
c)
A tabela 13 apresenta os dados de rugosidade média quadrática (Rrms) para
diferentes tempos de deposição do filme de AZO.
Tabela 13: Valores de rugosidade (Rrms) para os filmes de AZO a 0,3 A e diferentes tempos de deposição. Tempo de deposição Rrms (nm) 10 min 21,639 20 min 38,833 30 min 158,884 Fonte: O autor
A figura 62 mostra o espectro de transmitância para os filmes de AZO obtidos para 0,3 A nos tempos de deposição de 10, 20 min e 30 min.
Figura 62: Transmitância de filmes finos de AZO a 5 cm, 0,3 A em função do tempo de deposição.
300 400 500 600 700 800 900 1000 0 20 40 60 80 100 10 min 20 min 30 min T ra n s mit â n c ia ( %) Comprimento de onda (nm) Fonte: O autor
A figura 63 mostra a curva (αhυ)2versus energia do fóton para os filmes de
AZO para a diferentes correntes elétrica.
Figura 63: (h)2 versus Energia do Fóton para os filmes AZO obtidos a 03 A por 10 min, 20 min e 30 min. 3,00 3,25 3,50 3,75 4,00 4,25 4,50 0,0 2,0x1011 4,0x1011 6,0x1011 10 min - Eg = 3,92 eV ( .h ) 2 (e V .c m -1) 2
Energia do Fóton (eV)
3,06 3,23 3,40 3,57 3,74 3,91 0,0 5,0x1011 1,0x1012 1,5x1012 2,0x1012 20 min - Eg = 3,46 eV ( .h ) 2 (e V .c m -1) 2
Energia do Fóton (eV)
3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 0,0 3,0x1010 6,0x1010 9,0x1010 30 min - Eg = 3,38 eV ( .h ) 2 (e V .c m -1) 2
Energia do Fóton (eV)
Fonte: O autor
A tabela 14 mostra os valores de taxa de deposição, resistividade elétrica e energia de gap para cada tempo de deposição e corrente elétrica de 0,3 A.
Tabela 14: Valores de taxa de deposição, resistividade elétrica e energia de gap para cada tempo de deposição e corrente de 0,3 A. Tempo Temperatura final Taxa de deposição Resistividade elétrica Energia de banda gap 10 min 70 °C 30,9nm/min 6,46 x 102 Ω.cm 3,92 eV 20 min 100 °C 50,3nm/min 6,76 x 101 Ω.cm 3,46 eV 30 min 124 °C 38,1nm/min 2,18 x 101 Ω.cm 3,38 eV Fonte: O autor
8.2. Influência do tempo de deposição para filme de AZO obtido a 0,4 A
A figura 64 mostra os espectros de DRX dos filmes de AZO para deposições de 10, 20 e 30 min para a corrente elétrica de 0,3 A.
Figura 64: Espectros de DRX dos filmes de AZO obtidos a 0,4 A para 10 e 20 min.
20 30 40 50 60 70 10 min - 81 °C 20 min - 138 °C In te n s id a d e ( u a ) 2 (°) Distância: 5,0 cm Fluxo de argônio: 20 sccm Corrente elétrica: 0,4 A (102) (110) (103) (200) Alvo (101) (002) (100) Fonte: O autor
A figura 65 mostra a variação do FWHM e do tamanho do cristalito da fase (002) dos espectros de DRX dos filmes de AZO para deposições de 10 e 20 min com a corrente elétrica de 0,4 A.
Figura 65: Variação do FWHM, Tamanho do cristalito em função do tempo de deposição para 0,4 A. 10 12 14 16 18 20 0,2970 0,2992 0,3014 0,3036 0,3058
Tempo de deposição (min)
F WH M ( °) 27,1 27,2 27,3 27,4 27,5 27,6 27,7 27,8 27,9 28,0 T a ma n h o d o c ri s ta li to ( nm ) Fonte: O autor
A figura 66 mostra as imagens de MEV-FEG para 0,4 A e variando o tempo de deposição.
Figura 66: Imagens de FEG dos filmes de AZO pra 0,4 A a) 10 min e b) 20 min.
a) b)
Fonte: O autor
A figura 67 mostra as camadas de filmes de AZO obtidas por imagem de MEV-FEG das seções transversais ao substrato.
Figura 67: Imagens de MEV-FEG do crescimento dos filmes de AZO a 0,4 A por a) 10 min e b) 20 min.
a) b)
Fonte: O autor
A tabela 15 mostra os resultados obtidos da análise de EDS para 0,3 A e 0,4 A em função do tempo.
Tabela 15: Composição semi-qualitativa do EDS para a distâncias do alvo. Corrente
elétrica Tempo Zn (at %) O (at %) Al (at %)
0,4 A
10 min 48,40 49,33 2,27
20 min 51,51 46,35 2,13
A figura 68 mostra as imagens de AFM para 0,4 A e tempo de deposição de 10 min e 20 min.
Figura 68: Imagens de AFM para 0,4 A.
a)
b)
Fonte: O autor
A tabela 16 apresenta os dados de rugosidade média quadrática (Rrms) para
diferentes tempos de deposição do filme de AZO.
Tabela 16: Valores de rugosidade (Rrms) para os filmes de AZO a 0,4 A e diferentes tempos de deposição.
Tempo de deposição Rrms (nm)
10 min 47,197
20 min 55,461
Figura 69: Transmitância de filmes finos de AZO a 5 cm, 0,4 A em função do tempo de deposição. 300 400 500 600 700 800 900 1000 0 20 40 60 80 100 T ra n s mit â n c ia ( %) Comprimento de onda (nm) 10 min 20 min Fonte: O autor
A figura 70 mostra a energia de banda gap dos filmes de AZO obtidos para uma corrente elétrica de 0,4 A e tempos de deposição de 10 e 20 min.
Figura 70: (h)2 versus Energia do Fóton para os filmes AZO obtidos a 0,4 A por 10 min e 20 min.
3,30 3,63 3,96 0,00 8,40x1010 1,68x1011 2,52x1011 3,36x1011 4,20x1011 10 min - Eg = 3,64 eV ( .h ) 2 (e V .c m -1) 2
Energia do Fóton (eV)
3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 0,0 5,0x109 1,0x1010 1,5x1010 2,0x1010 2,5x1010 3,0x1010 3,5x1010 4,0x1010 20 min - Eg = 3,35 eV ( .h ) 2 (e V .c m -1) 2
Energia do Fóton (eV)
A tabela 17 mostra os valores de taxa de deposição, resistividade elétrica e energia de gap para cada tempo de deposição com corrente de 0,4 A.
Tabela 17: Valores de taxa de deposição, resistividade elétrica e energia de gap para os diferentes tempos de deposição a 0,4 A. Tempo Temperatura final Taxa de deposição Resistividade elétrica Energia de banda gap 10 min 81 °C 46,6 nm/min 4,26 x 101 Ω.cm 3,64 eV 20 min 138 °C 62, 8 nm/min 2,70 x 101 Ω.cm 3,35 eV Fonte: O autor
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