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@MastersThesis{Silva:2007:EsCrFi,
               author = "Silva, William de Melo",
                title = "Estudo do crescimento de filme de diamante atrav{\'e}s do ataque 
                         {\'a} grafite pelo hidrog{\^e}nio em um reator de 
                         deposi{\c{c}}{\~a}o qu{\'{\i}}mica a vapor ativado por 
                         filamento quente",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2007",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2007-02-16",
             keywords = "engenharia e tecnologia espacial, graphite, etching, vapor 
                         deposition, diamond films, raman spectroscopy.",
             abstract = "Este trabalho apresenta um estudo a respeito do processo de ataque 
                         {\`a} grafite pelo hidrog{\^e}nio com o intuito de elucidar o 
                         crescimento de filmes de diamante em um reator de 
                         deposi{\c{c}}{\~a}o qu{\'{\i}}mica a vapor ativado por 
                         filamento quente onde apenas a grafite {\'e} a {\'u}nica fonte 
                         de carbono. Aspectos morfol{\'o}gicos e estruturais s{\~a}o 
                         analisados sistematicamente atrav{\'e}s de imagens de microscopia 
                         eletr{\^o}nica de varredura e espectroscopia de espalhamento 
                         Raman tanto na grafite (antes e ap{\'o}s o ataque do 
                         hidrog{\^e}nio) como nos filmes de diamantes obtidos. Nestas 
                         an{\'a}lises, {\`a} taxa de nuclea{\c{c}}{\~a}o e crescimento 
                         do filme de diamante sobre o substrato apresentou forte 
                         depend{\^e}ncia em rela{\c{c}}{\~a}o {\`a} temperatura da 
                         grafite. Os resultados obtidos mostraram que a eros{\~a}o 
                         qu{\'{\i}}mica da grafite pelo hidrog{\^e}nio provocou 
                         mudan{\c{c}}as estruturais na sua superf{\'{\i}}cie. Tais 
                         altera{\c{c}}{\~o}es da rede cristalina da grafite foram 
                         investigadas a partir da rela{\c{c}}{\~a}o ID/IG que apresentou 
                         um valor m{\'a}ximo em 900ºC quando comparada com a 
                         superf{\'{\i}}cie da grafite a temperatura ambiente antes do 
                         ataque do hidrog{\^e}nio. Nos filmes crescidos com um tempo de 
                         deposi{\c{c}}{\~a}o de 15 minutos sob temperaturas na grafite de 
                         600 e 700ºC foram verificadas as maiores taxas de 
                         nuclea{\c{c}}{\~a}o, enquanto que, para tempos de crescimentos 
                         de 30 minutos os filmes est{\~a}o cont{\'{\i}}nuos, 
                         apresentando superf{\'{\i}}cies totalmente cobertas e gr{\~a}os 
                         entre 1 e 3 \μm com uma boa qualidade de diamante, 
                         principalmente para temperaturas de 600 e 700ºC. Os valores de 
                         carbono tipo diamante nos filmes foram calculados para os tempos 
                         de crescimentos de 15, 30 e 60 minutos e est{\~a}o de acordo com 
                         o comportamento dos diamantes nanocristalinos, ou seja, aumentam a 
                         pureza do filme conforme o acr{\'e}scimo da temperatura. Em 
                         geral, a morfologia dos filmes de diamantes crescidos a partir de 
                         uma fonte s{\'o}lida de carbono {\'e} semelhante {\`a}s 
                         encontradas em deposi{\c{c}}{\~o}es de diamantes convencionais, 
                         onde os espectros Raman obtidos mostram um pico 
                         caracter{\'{\i}}stico em 1332 cm-1 e uma banda de carbono em, 
                         aproximadamente, 1550 cm-1 de baixa intensidade. Resultados a 
                         respeito da dissolu{\c{c}}{\~a}o do carbono, em estado 
                         s{\'o}lido na grafite, pela ativa{\c{c}}{\~a}o de esp{\'e}cies 
                         da fase gasosa e redeposi{\c{c}}{\~a}o de {\'a}tomos de carbono 
                         na forma de diamante no filme foram verificados pelo c{\'a}lculo 
                         da efici{\^e}ncia do processo de ataque {\`a} grafite pelo 
                         hidrog{\^e}nio que resultam indiretamente na forma{\c{c}}{\~a}o 
                         do diamante (EP). Tal efici{\^e}ncia foi calculada atrav{\'e}s 
                         de uma rela{\c{c}}{\~a}o entre as medidas de massa da grafite 
                         perdida e da massa de diamante ganha ap{\'o}s a 
                         deposi{\c{c}}{\~a}o no substrato. Contudo, os principais 
                         par{\^a}metros para o crescimento de diamante, tais como: 
                         press{\~a}o, temperatura e fluxo foram variados e um m{\'a}ximo 
                         de efici{\^e}ncia EP foi alcan{\c{c}}ado para press{\~o}es de 
                         30 Torr, temperatura de 700ºC e fluxo de hidrog{\^e}nio em 100 
                         sccm. ABSTRACT: This work presents a study regarding the process 
                         of etching to the graphite by hydrogen with intention to elucidate 
                         the growth of diamond films in a reactor of chemical vapor 
                         deposition activated by hot filament where the graphite is the 
                         carbon source only. Morphological and structural aspects are 
                         analyzed systematic through images of electronic microscopy of 
                         scanning and spectroscopy of Raman scattering in such a way in the 
                         graphite (etching by hydrogen before and after) as in the diamond 
                         films obtained. In these analyses, the high dependence graphite 
                         temperature showed influence to the rate of nucleation and diamond 
                         film growth on the substrate. The results obtained had shown that 
                         the chemical graphite erosion by hydrogen induced structural 
                         changes in its surface. Such graphite crystalline lattice 
                         alterations had been investigated from relation ID/IG that 
                         presented a maximum value in 900ºC when compared with the graphite 
                         surface in ambient temperature before the etching of hydrogen. In 
                         the films grown with a time of deposition of 15 minutes under 
                         temperatures in graphite of the 600 and 700ºC the high rate of 
                         nucleation had been verified, whereas, for times of growth of 30 
                         minutes the films are continuous, presenting surfaces total 
                         covered and supreme between 1 and 3 \μm with a good quality 
                         of diamond, mainly for temperatures of 600 and 700ºC. The carbon 
                         type diamond in the films values had been calculated for the times 
                         of growth of 15, 30 and 60 minutes and are in accordance with the 
                         behavior of nanocrystalline diamonds, that is, they increase the 
                         pureness of in agreement film the addition of the temperature. In 
                         general, the diamond films morphology grown from a solid carbon 
                         source is similar to the found ones in conventional diamond 
                         depositions, where the obtained Raman spectra show to a 
                         characteristic peak in 1332 cm-1 and a carbon band in, 
                         approximately, 1550 cm-1 of low intensity. Results regarding the 
                         dissolution of carbon, in solid graphite state, by the activation 
                         of species of the gaseous phase and carbon atom deposition in the 
                         diamond form in the film were verified by the calculation of the 
                         etching to the graphite for hydrogen efficiency process of 
                         resulting indirectly in the diamond (EP) formation. Such 
                         efficiency was calculated through a relation enters the measures 
                         of mass of the lost graphite and of the diamond mass it after 
                         gains the deposition in the substratum. However, the main 
                         parameters for the diamond growth, such as: pressure, temperature 
                         and flow had been varied and a maximum of efficiency EP was 
                         reached for 30 Torr pressures, 700ºC temperature and 100 sccm 
                         hydrogen flow.",
            committee = "Ferreira, Neiden{\^e}i Gomes (presidente) and Travelho, 
                         Jer{\^o}nimo dos Santos (orientador) and Baldan, 
                         Maur{\'{\i}}cio Ribeiro (orientador) and Rezende, Mirabel 
                         Cerqueira",
           copyholder = "SID/SCD",
         englishtitle = "Study of diamond film growth through etching graphite by hydrogen 
                         in hot filament chemical vapor deposition reactor",
             language = "pt",
                pages = "104",
                  ibi = "6qtX3pFwXQZGivnK2Y/PHVeT",
                  url = "http://urlib.net/ibi/6qtX3pFwXQZGivnK2Y/PHVeT",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "16 jun. 2024"
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