XXIX Congresso de Iniciação Científica
Caracterização Química e Óptica de Filmes Finos Tipo a-C:H:Si:O:Cl Produzidos por Deposição a Vapor Química Assistido por Plasma
Isabela Cristina Fernandes, Rafael Gustavo Turri, Fernando Antonio Cazarini Mion Netto, Elidiane Cipriano Rangel, Steven Frederick Durrant. Instituto de Ciência e Tecnologia de Sorocaba, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Engenharia de Controle e Automação, PIBIC.
plasma, filmes finos, triclorometano
Introdução
Filmes de carbono amorfo hidrogenado também contendo silício, oxigênio e cloro foram obtidos por Deposição a Vapor Química Assistido por Plasma (PECVD). Nesta técnica, um vapor orgânico, gás, ou mistura destes, em baixa pressão (~10 Pa) é exposto a um campo elétrico alternado num reator equipado com eletrodos internos ou externos. O processo PECVD tipicamente permite a produção de filmes contíguas, não-estequiométricas, e que tem uma boa adesão a diversos substratos. Existem poucos estudos sobre filmes de carbono amorfo hidrogenado clorado (a-C:H:Si:O:Cl), ou similares, depositados a plasma 1-3.
Objetivos
Obter filmes finos do tipo a-C:H:Si:O:Cl através de deposição de vapor químico assistido por plasma e realizar a caracterização química e física destes filmes.
Material e Métodos
Um reator de aço cilíndrico contendo eletrodos paralelos foi alimentado com gases de triclorometano, hexametildissiloxano (HMDSO) e argônio. Plasma foi gerado aplicando-se radiofrequência de 13,56 MHz entre os eletrodos. A pressão de CHCl3 variou de 0 até 60 mTorr, mantendo-se a pressão de HMDSO em 42 mTorr e a de Argônio em 8 mTorr. O tempo de deposição foi de 15 minutos. A potência foi mantida constante em 60 W. A taxa de deposição foi calculada a partir da espessura, obtida através de perfilometria. Os filmes foram caracterizados através de espectros FTIR e UV.
Resultados e Discussão
As taxas de deposição dos filmes obtidos variaram entre 23 e 148 nm/min. Os espectros de infravermelho dos filmes depositados estão mostrados na Figura 1. Bandas por volta de 780 cm-
1 são atribuídas a grupos (Si-(CH3)2), e aquelas por volta de 1262 cm-1 e 1410 cm-1 devem-se a grupos SiCH3. As absorções em 1120 e 1050 são devidas a Si-O-Si, enquanto aquelas entre 2960 e 1716 cm-1, são geradas, respectivamente, por C-H e C=O. Nos espectros dos filmes clorados é evidente a presença
de OH na região próxima a 2300 cm-1. A banda em torno de 1720 cm-1 é atribuída a C=C.
Figura 1. Espectros de IR dos filmes obtidos a diferentes pressões parciais de CHCl3. A Figura 2 apresenta os índices de refração dos filmes obtidos:
Figura 2. Índice de refração
Conclusões
Foi possível obter filmes clorados contendo silício a taxas de deposição que variaram de 23 a 148 nm/min. Os filmes apresentaram índice de refração, n, entre 1,29 e 1,45. Mais CHCl3 na alimentação reduz n do filme depositado.
Agradecimentos
Agradecemos ao CNPq pela bolsa PIBIC de uma de nós (ICF). Agradecemos também à FAPESP (2014/21594-9) e CAPES pelo apoio financeiro.
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1 Turri, R; Davanzo, CU; Schreiner, W; Dias da Silva, JH; Appolinario, MB e Durrant, SF. Thin Solid Films, 520, 1442, 2011.
2 Hubert, J; Poleunis, C; Delacorte, A; Laha, P; Bossert, J; Lambeets, S;
Ozkan, A; Bertrand, P; Terryn, H; Reniers, F. Polymer, 54, 4085, 2013.
3 Rossi, D; Schreiner, WH; Durrant, SF. Surface & Coatings Technology, 289, 118, 2016.
