@MastersThesis{Medeiros:2018:DeFiFi,
author = "Medeiros, Fabricio Iusuti de",
title = "Deposi{\c{c}}{\~a}o de filmes finos de Cr e Cr-N via descarga
h{\'{\i}}brida de pulveriza{\c{c}}{\~a}o cat{\'o}dica e
implanta{\c{c}}{\~a}o i{\^o}nica por imers{\~a}o em plasma",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2018",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2018-03-02",
keywords = "Pulveriza{\c{c}}{\~a}o cat{\'o}dica, catodo oco,
implanta{\c{c}}{\~a}o i{\^o}nica por imers{\~a}o em plasma,
ionized PVD, hollow cathode discharge, plasma immersion ion
implantation.",
abstract = "Neste trabalho, um sistema h{\'{\i}}brido que associa
implanta{\c{c}}{\~a}o i{\^o}nica por imers{\~a}o em plasma,
descarga secund{\'a}ria de catodo oco e pulveriza{\c{c}}{\~a}o
cat{\'o}dica (magnetron sputtering) foi utilizado para a
deposi{\c{c}}{\~a}o de filmes de Cr e Cr\$_{x}\$N\$_{y}\$.
Para a ruptura da descarga secund{\'a}ria, pulsos de alta
tens{\~a}o negativa foram aplicados no substrato e em um tubo
met{\'a}lico de a{\c{c}}o inoxid{\'a}vel posicionado entre o
alvo e o substrato, gerando um plasma secund{\'a}rio de catodo
oco de alta densidade em seu interior. Parte das
part{\'{\i}}culas pulverizadas pelo magnetron sputtering que
atravessam o plasma da descarga secund{\'a}ria {\'e} ionizada,
semelhante a um processo de PVD ionizado (iPVD), e os
{\'{\i}}ons s{\~a}o implantados durante o crescimento do filme.
Filmes met{\'a}licos e cer{\^a}micos (Cr e
Cr\$_{x}\$N\$_{y}\$) foram produzidos neste sistema. A
influ{\^e}ncia da descarga secund{\'a}ria na qualidade dos
filmes foi avaliada com a aplica{\c{c}}{\~a}o de diferentes
valores de tens{\~a}o no tubo, assim como diferentes
propor{\c{c}}{\~o}es de nitrog{\^e}nio na mistura gasosa
precursora. Os resultados de microscopia de for{\c{c}}a
at{\^o}mica e microscopia eletr{\^o}nica de varredura
apresentaram diferentes morfologias e rugosidades superficiais
influenciadas pela propor{\c{c}}{\~a}o de nitrog{\^e}nio na
mistura gasosa precursora. Os ensaios de scratch test e
indenta{\c{c}}{\~a}o Rockwell C mostraram que o aumento da
tens{\~a}o negativa pulsada aplicada ao sistema resulta em maior
ader{\^e}ncia dos filmes no substrato, tanto para os filmes de
Cr\$_{x}\$N\$_{y}\$ quanto para os filmes de cromo puro. Em
compara{\c{c}}{\~a}o aos filmes depositados sem descarga
secund{\'a}ria, os filmes depositados pelo sistema proposto
apresentaram menor densidade de defeitos superficiais, maior
resist{\^e}ncia ao desgaste e maior ades{\~a}o ao substrato.
ABSTRACT: In this work, a hybrid system that associates plasma
immersion ion implantation, secondary hollow cathode discharge and
magnetron sputtering was used for Cr and Cr\$_{x}\$N\$_{y}\$
thin films deposition. For the rupture of secondary discharge,
negative high voltage pulses were applied to the substrate and in
a stainless steel tube positioned between the target and the
substrate, generating a high-density plasma inside it. Some of the
vaporized particles by the magnetron sputtering that pass through
the secondary discharge are ionized, similarly to an ionized PVD
process (iPVD), and the ions are implanted during the film growth.
Metallic and ceramic films (Cr and Cr\$_{x}\$Ny) were produced
in this system, respectively. The influence of secondary discharge
on the quality of the films was evaluated with the application of
the different voltage values in the tube, as well as different
nitrogen proportions in the precursor gas mixture. The results of
atomic force microscopy and scanning electron microscopy showed
different morfologies and surface roughness influenced by the
nitrogen proportion in the gas mixture. The scratch tests and
Rockwell C indentation tests showed that the increase in the
pulsed negative voltage applied to the system results in high
adhesion of the films on the substrate, both for
Cr\$_{x}\$N\$_{y}\$ and pure chromium films. In comparison to
the films deposited without secondary discharge, the films
deposited by the proposed system presented lower surface defect
density, higher wear resistance and higher adhesion to the
substrate.",
committee = "Mello, Carina Barros (Presidente/Orientadora) and Oliveira,
Rog{\'e}rio de Moraes (Orientador) and Ueda, Mario and Silva
Sobrinho, Argemiro Soares da",
englishtitle = "Deposition of Cr and Cr-N thin films by means of magnetron
sputtering hybrid discharge and plasma immersion ion
implantation",
language = "pt",
pages = "143",
ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3QHNUS2",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34P/3QHNUS2",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "03 maio 2024"
}