Orientador: Fernando Alvarez

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica "Gleb Wataghin"

Resumo: No presente trabalho estudamos principalmente a tendência de formação de ligações homonucleares ou heteronucleares (ordem química), em ligas de a-Si1-xCx:H depositadas por RF co-sputtering em função da quantidade de carbono e a sua correlação com as propriedades óticas, tais como a energia...

Resumo: No presente trabalho estudamos principalmente a tendência de formação de ligações homonucleares ou heteronucleares (ordem química), em ligas de a-Si1-xCx:H depositadas por RF co-sputtering em função da quantidade de carbono e a sua correlação com as propriedades óticas, tais como a energia do gap e a desordem estrutural.
Para um conteúdo atômico de carbono de aproximadamente 20 %, observamos uma mudança na ligação preferencial de homonuclear para heteronuclear , tendo como conseqüência uma mudança repentina nas ,propriedades óticas. Acreditamos que esta mudança está relacionada às energias de ligação e à entropia do sistema. Os diferentes tipos de ligação foram estudados por espectroscopia de transmissão na região do infravermelho. As propriedades óticas foram estudadas através de espectroscopia de transmissão na região do visível e a desordem estrutural através de Photothermal Deflection Spectroscopy (PDS). O conteúdo de carbono foi estimado através de medidas de Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS) .
Continuando o estudo das conseqüências das ligações p numa rede amorfa, pesquisamos o efeito do bombardeamento iónico durante a deposição de a-C:H por Glow Discharge. Observamos que o bombardeamento iónico estimula a formação de ligações p e consequentemente muda as propriedades óticas tais como energia do gap e fotoluminescência.
Apresentamos nesta tese alguma informação sobre a influência dos parâmetros de deposição por RF sputtering sobre a-Si:H e a-Ge:H. Os parâmetros de deposição foram correlacionados com as diferentes ligações moleculares e as propriedades óticas, utilizando espectroscopias de infravermelho e visível, e PDS.
Por último, sugerimos um método para estimar a variação da densidade de defeitos em ligas de a-Si1-xCx:H através de medidas de PDS

Abstract: In this present work, we mainly study the tendency of formation of homonuclear and heteronuclear bonds (chemical order) in a-Si1-xCx:H deposited by RF co-sputtering, and its correlation with optical properties, such as gap energy and structural disorder. The reason on using this deposition...

Abstract: In this present work, we mainly study the tendency of formation of homonuclear and heteronuclear bonds (chemical order) in a-Si1-xCx:H deposited by RF co-sputtering, and its correlation with optical properties, such as gap energy and structural disorder. The reason on using this deposition technique is that it permits the control of the hydrogen content while changing the carbon concentration, avoiding another parameter that could change the chemical order or disorder preferences. At 20 at. % of carbon content, we see a change in the preference bonding from homonuclear to heteronuclear, leading to a strong influence in optical properties. This change is correlated to bond energies and the system entropy. The different types of bonds were studied by IR spectroscopy. The optical properties were studied by UV -VIS spectroscopy, and the structural topology was studied by Photothermal Deflection Spectroscopy (PDS). The carbon content was estimated from Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS).
Following the study of the influence of the p bonds, we studied the correlation between the ion bombardment during the deposition of a-C:H by Glow Discharge and the formation of p bonds. The ion bombardment increases the number of p bonds and consequently the gap energy and the photoluminescence.
In this thesis there is also some information about the influence of the RF sputtering deposition parameters on a-Si:H and a-Ge:H. The deposition parameters were correlated with bonding configuration and optical properties using IV and UV ¿VIS spectroscopies and PDS.
At last, we suggest a new method to estimate the variation of the defect density in a-Si1-xCx:H alloys using PDS