Nesta dissertação, foram investigadas as propriedades físico-químicas de
filmes finos de óxido de alumínio (Al2O3). O Al2O3 foi depositado sobre
substratos germânio (Ge) e silício (Si) por magnetron sputtering
reativo, utilizando uma fonte DC pulsada, visando a produzir camadas com
baixas quantidades de OH e H2O, em comparação àquelas produzidas pelo
processo de deposição por camadas atômicas (ALD). Dados obtidos por
espectroscopia de fotoelétrons (XPS) e perfis de concentração obtidos
por reações nucleares ressonantes (NRP) evidenciaram a formação de uma
camada de GeO2 sobre os substratos de Ge, durante o processo de
deposição. Quando as amostras foram submetidas a tratamentos térmicos em
atmosferas de Ar e forming gas, foi verificada a redução desse óxido.
Foi observado que a camada de transição remanescente na interface é
constituída essencialmente de germanatos de alumínio. O efeito dos
principais contaminantes introduzidos pela técnica de ALD (água e/ou
grupos hidroxila) foi investigado por meio de tratamentos térmicos em
atmosferas de oxigênio (O2) e vapor d’água. Dados de NRP mostraram que a
incorporação de O aumenta com a temperatura de tratamento e depende do
gás empregado. Também observou-se que o O proveniente da fase gasosa
interage fortemente com o substrato semicondutor de Ge, efeito não
observado nas amostras de Si. Análises com técnicas por espalhamento de
íons evidenciaram um aumento na concentração de Ge dentro da camada de
Al2O3 e na superfície das amostras, efeito associado à oxidação do
substrato de Ge. Essas observações podem ser explicadas pela dessorção
de GeO resultante de reações químicas que ocorrem na interface
dielétrico/substrato.
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