%0 Thesis
%@rightsholder originalauthor yes locatedauthor no
%@holdercode {isadg {BR SPINPE} ibi 8JMKD3MGPCW/3DT298S}
%@nexthigherunit 8JMKD3MGPCW/3F358GL
%@usergroup administrator
%@usergroup jefferson
%@usergroup sergio
%@usergroup simone
%3 publicacao.pdf
%J Surface and interface of micro and nanostructured silicon films deposited on AISI D6 tool steel substrates by EB-PVD
%X Neste trabalho é proposta a obtenção de filmes de silício aderentes às superfícies de substratos de aço-ferramenta AISI D6 e a caracterização de suas superfícies e interface filme-substrato. Os filmes de silício foram depositados nas superfícies polidas dos substratos metálicos por deposição física via fase vapor com vaporização do silício por feixe de elétrons (EB-PVD - Electron beam vaporization - Physical vapor deposition). Estes filmes foram depositados com espessuras pré-estabelecidas de aproximadamente 20, 100 e 500 nm, na temperatura de 200 ºC. As superfícies dos filmes foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV), para a análise da morfologia estrutural; por espectrometria por energia dispersiva de raios X (EDX), para a análise química semi-quantitativa; por difração de raios X (DRX), para a identificação de compostos cristalinos; por microscopia de força atômica (AFM - Atomic force microscopy), para a análise topográfica superficial (rugosidade) e espectroscopia Raman (RS - Raman spectroscopy), para análise das tensões residuais nos conjuntos filme-substrato. Os filmes e as interfaces filme-substrato foram analisadas por espectrometria de elétrons Auger (AES - Auger electron spectroscopy), em relação à variação da concentração atômica de silício. Os resultado das análises por MEV e AFM mostraram que os filmes depositados são nanoestruturados (espessuras de » 20 e 100nm) e microestruturados (espessura de 500 mm). As análises por AES mostraram que as espessuras dos filmes e das interfaces são proporcionais aos tempos de deposição. Os filmes depositados na temperatura de 200 ºC mostraram a formação de interfaces diluídas por difusão atômica de silício substitucional termicamente ativada na estrutura cristalina do aço. No entanto, os resultados obtidos a partir das análises por espalhamento Raman para as tensões residuais determinadas, para este sistema filme-substrato, não são satisfatórios, provavelmente devido às anisotropias química e estrutural dos filmes e dos substratos. Os resultados indicaram as vantagens e as limitações das técnicas utilizadas para a caracterização destas superfícies e das interfaces filme-substrato. ABSTRACT: In this work it is proposed to obtain the silicon thin films adherent on surfaces of tool-steel AISI D6 substrates and the characterization of films, substrate and film-substrate interfaces. Silicon thin films were deposited on polished surfaces of the metallic substrates by physical vapor deposition from the vaporization of silicon by electron beam technique (EB-PVD). These films were deposited with established thickness values of approximately 20, 100 e 500 nm, at 200º C. Film surfaces were characterized by scanning electron microscopy (SEM) to analyze the structural morphologies; by energy dispersive X-ray (EDS) to identify the chemical elements; by X-ray diffraction (XRD) to identify de crystalline chemical compounds; by atomic force microscopy (AFM) to scan the surface morphologies (surface roughness); and by Raman spectroscopy (RS) to analyze the residual surface stresses in the film-substrate assemblies. Film-substrate interfaces were analyzed  by Auger electron spectroscopy (AES) to obtain the atomic silicon concentration profile. The results obtained from SEM and AFM analyzes showed that the deposited films presented structures in the nanometric (thickness of @ 20 and 100 nm) and micrometric (thickness of 500 nm) ranges. Films deposited at 200 ºC showed the formation of diluted interfaces due to the thermal activated diffusion of silicon atoms, whose the thickness were proportional to the deposition time. However, the results obtained from the Raman spectroscopy analyses of the residual stress of the film-substrate assemblies are not satisfactory. These results are related to the chemical non-homogeneity and structural anisotropy of the films, interfaces and substrates. The results indicate some advantages and limits related to the techniques used for the characterization of the surfaces and the film-substrate interfaces.
%@secondarydate 20080425
%T Superfície e interface em filmes micro e nanoestruturados de silício depositadas por PVD em substratos de aço ferramenta D6
%@electronicmailaddress nivea@las.inpe.br
%@secondarytype TDI
%I Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)
%K filmes finos, nanoestrutura, silício, aços de alta resistência, espectroscopia raman, thin films, nanostructure, silicon, high strengh steels, raman spectroscopy.
%P 98
%8 2007-02-27
%@group CMS-SPG-INPE-MCT-BR
%C São José dos Campos
%@copyholder SID/SCD
%@secondarykey INPE-15155-TDI/1287
%E Ferreira, Neidenêi Gomes (presidente),
%E Nono, Maria do Carmo de Andrade (orientadora),
%E Zanetti, Sonia Maria,
%E Moura Neto, Carlos,
%@project CMS-SPG-INPE-MCT-BR
%2 sid.inpe.br/mtc-m17@80/2007/07.02.18.27.01
%4 sid.inpe.br/mtc-m17@80/2007/07.02.18.26
%9 Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores)
%@documentstage not transferred
%D 2007
%A Furtado, Nívea Maria de Deus,
%@dissemination NTRSNASA; BNDEPOSITOLEGAL.
%@area FISMAT