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1. Identificação
Tipo de ReferênciaTese ou Dissertação (Thesis)
Sitemtc-m21c.sid.inpe.br
Código do Detentorisadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S
Identificador8JMKD3MGP3W34R/3T772C8
Repositóriosid.inpe.br/mtc-m21c/2019/04.24.19.31
Última Atualização2019:07.12.11.17.24 (UTC) simone
Repositório de Metadadossid.inpe.br/mtc-m21c/2019/04.24.19.31.41
Última Atualização dos Metadados2019:07.12.19.58.37 (UTC) administrator
Chave SecundáriaINPE-18193-TDI/2880
Chave de CitaçãoSierraGómez:2019:EsAmCr
TítuloEstudo do ambiente de crescimento de filmes monocristalinos de diamante via MWPACVD
Título AlternativoStudy of the growth enviroment of monocrystalline diamond films by MWPACVD
CursoCMS-ETES-SESPG-INPE-MCTIC-GOV-BR
Ano2019
Data2019-05-13
Data de Acesso03 maio 2024
Tipo da TeseDissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
Tipo SecundárioTDI
Número de Páginas128
Número de Arquivos1
Tamanho5997 KiB
2. Contextualização
AutorSierra Gómez, Javier
BancaTrava-Airoldi, Vladimir Jesus (presidente/orientador)
Corat, Evaldo José
Machado, João Paulo Barros
Salvadori, Maria Cecília Barbosa da Silveira
Endereço de e-Mailjaviersierra25@gmail.com
UniversidadeInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
CidadeSão José dos Campos
Histórico (UTC)2019-04-24 19:34:18 :: javiersierra25@gmail.com -> pubtc@inpe.br ::
2019-05-02 18:07:55 :: pubtc@inpe.br -> javiersierra25@gmail.com ::
2019-05-31 17:45:45 :: javiersierra25@gmail.com -> administrator ::
2019-07-03 11:59:52 :: administrator -> pubtc@inpe.br ::
2019-07-08 11:05:50 :: pubtc@inpe.br -> administrator ::
2019-07-11 16:53:04 :: administrator -> simone ::
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2019-07-12 12:30:41 :: simone -> administrator :: 2019
2019-07-12 19:58:37 :: administrator -> :: 2019
3. Conteúdo e estrutura
É a matriz ou uma cópia?é a matriz
Estágio do Conteúdoconcluido
Transferível1
Palavras-ChaveDiamante CVD
diamante monocristalino
SCD
MWPACVD
plasma
CVD diamond
single crystal diamond
MWPACVD
plasma
ResumoA pesquisa para a produção de diamante CVD (do inglês Chemical Vapor Deposition) de grau monocristalino ganhou muita força na última década pelas diversas aplicações que esse nobre material possibilita, como por exemplo, na área tecnológica industrial de diferentes segmentos e mesmo na área de obtenção de gemas de alta qualidade. Estes resultados propiciou o aparecimento de diversas parcerias entre centros de pesquisas e empresas produtoras de diamante, com o propósito de melhorar as propriedades deste cristal e abrir as portas para o mercado de alto valor agregado. Existem diversos métodos de obtenção de diamante CVD epitaxial, entretanto para a produção de diamante homoepitaxial se utiliza a técnica de deposição química na fase de vapor assistida por plasma de micro-ondas MWPACVD (do inglês Microwave Plasma Assisted Chemical Vapor Deposition), de alta potência. No presente trabalho foi desenvolvido um estudo na busca de parâmetros para o crescimento do diamante monocristalino SCD (do inglês Single Cristal Diamond) utilizando justamente a técnica MWPACVD de alta potência (6 kW), sendo este inédito no Brasil. Para tal fim, foi realizado, em um primeiro momento, um estudo do princípio de funcionamento do reator e determinação das melhores condições de crescimento do filme de diamante CVD policristalino sobre substrato de silício e em alta potência, acima de 3 kW, para assim definir os melhores parâmetros para a obtenção do monocristal. Foram utilizadas diversas técnicas de caracterização para analisar a qualidade do filme obtido, como espectroscopia de espalhamento Raman, Espectroscopia do infravermelho por transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura, difratometria de Raio-X, microscopia de força atômica e microscopia ótica com luz polarizada. Os resultados prévios mostram que os parâmetros adotados para a produção de diamante policristalino permitiram obter filmes de boa qualidade e com ótimas taxas de crescimento. Tais resultados possibilitaram o avanço da pesquisa com o monocristal, sendo obtido um filme de diamante genuinamente monocristalino com estrutura única de fase <100> de aproximadamente 1,4 mm de espessura em 62 horas de deposição, evidenciando também, a excelente taxa de crescimento, entre 18-24 μm/h, corroboradas pelas caracterizações acima citadas. Durante o desenvolvimento deste trabalho alguns defeitos foram observados, e novos estudos são sugeridos para a continuidade. Entretanto, devido à complexidade deste assunto, sua continuidade será focada em uma proposta de doutorado, evidenciando as aplicações ópticas e em gemas e já com os devidos interessados neste produto de alto valor agregado. ABSTRACT: Research on monocrystalline grade CVD diamond (Chemical Vapor Deposition) or SCD (Single Crystal Diamond) using microwave plasma assisted chemical vapor deposition technique (MWPACVD), has been intensified in the last two decades by the various applications that this great material provides in the technological and industrial field. Its application is very broad ranging from heat sinks, semiconductor, optical windows, and even as gems for jewelry. These results led to the emergence of several partnerships between research centers and diamond-producing companies. One of the objectives of this connections is purpose of improving the properties of this crystal, open a market window and create a new product with high added value. There are several methods of obtaining epitaxial CVD diamond, however, the high power MWPACVD technique is used for the production of homoepitaxial diamond. MWPACVD due to the high growth rates and the better control of diamond imperfections and impurities comparing to others CVD deposition techniques. In the present work, a study was developed to search for parameters for the growth of monocrystalline diamond (SCD) using the high-power via MWPACVD technique (6 kW), which is unprecedented in Brazil. For this purpose, a study was made of the reactor operating principle and determination of the best growth parameters. Was deposited polycrystalline CVD diamond a film on silicon substrate and at high power input, above 3 kW. According to the previous was defined the best parameters to obtain single crystal diamond. Several techniques of characterization were used to analyze the obtained film quality, such as Raman Scattering Spectroscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy, Scanning Electron Microscopy, X-ray Diffractometry, Atomic Force Microscopy and Optical Microscopy with polarized light. The preliminary results show that the parameters adopted for the production of polycrystalline diamond have yielded good quality films and with high growth rates. These results allowed the monocrystalline research advanced, obtaining a genuinely mono crystalline diamond film with a single structure [100] direction. Diamond was 1,4 mm thickness in 62 hours of deposition, evidencing also a great growth rate, of about 18-24 μm/h evidenced by the above-mentioned characterizations. During the development of this work some defects in diamond structure were observed, and new studies are suggested for the work continuity. However, owing to the complexity of this subject, its continuity will be focused on a doctoral proposal, highlighting the optical and gemstone applications and already with the interested ones in this product of high added value.
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5. Fontes relacionadas
Repositório Espelhourlib.net/www/2017/11.22.19.04.03
Unidades Imediatamente Superiores8JMKD3MGPCW/3F358GL
Lista de Itens Citandosid.inpe.br/bibdigital/2013/10.14.21.39 1
Acervo Hospedeirourlib.net/www/2017/11.22.19.04
6. Notas
Campos Vaziosacademicdepartment affiliation archivingpolicy archivist callnumber contenttype copyholder creatorhistory descriptionlevel dissemination doi electronicmailaddress format group isbn issn label lineage mark nextedition notes number orcid parameterlist parentrepositories previousedition previouslowerunit progress readergroup resumeid rightsholder schedulinginformation secondarydate secondarymark session shorttitle sponsor subject tertiarymark tertiarytype url versiontype


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