Orientador: Jorge Ivan Cisneros

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

Resumo: A liga silício-nitrogênio-hidrogênio foi preparada na forma de filmes finos pelo processo de Pulverização Catódica Reativa de Rádio Frequência. A cada deposição mudaram-se as condições de preparo. Visando obter amostras com diferentes composições: a razão entre o conteúdo atômico de...

Resumo: A liga silício-nitrogênio-hidrogênio foi preparada na forma de filmes finos pelo processo de Pulverização Catódica Reativa de Rádio Frequência. A cada deposição mudaram-se as condições de preparo. Visando obter amostras com diferentes composições: a razão entre o conteúdo atômico de nitrogênio e o de sílicio, nos filmes, variou entre 0 e ~2. Através de espectroscopia óptica de transmissão nas faixas do visível-ultravioleta próximo (0,5 a 6,7 eV ) e infravermelho (0,05 a 0,5 eV ) foram determinados o coeficiente de absorção, índice de refração, espessura, gap óptico e densidades de ligações. A partir destas últimas pudemos estimar a composição das amostras e confrontá-las com resultados de fotoemissão. Observamos que o gap óptico aumenta com o conteúdo de nitrogênio; os valores encontrados para o gap variaram entre 1,9 e 5,3 eV. Uma transição brusca semicondutor ® isolante ocorre a uma certa composição, devido a perda de conectividade entre os átomos de sílicio. Com o tratamento térmico verificamos que o hidrogênio evolui das amostras, levando a uma diminuição do gap e contração dos filmes. Dois parâmetros de desordem foram analisados, em função da composição e da temperatura de recozimento. Os parâmetros apresentaram comportamento diverso, revelando que a desordem se manifesta sob diferentes aspectos, no material estudado

Abstract: The silicon-nitrogen-hydrogen amorphous alloy was prepared as thin films by the Reactive Radio-Frequency Sputtering process. The preparation conditions were changed to obtain samples with different compositions: the nitrogen to silicon atomic content radio the films varied between 0 to ~2....

Abstract: The silicon-nitrogen-hydrogen amorphous alloy was prepared as thin films by the Reactive Radio-Frequency Sputtering process. The preparation conditions were changed to obtain samples with different compositions: the nitrogen to silicon atomic content radio the films varied between 0 to ~2. By means of optical transmission spectroscopy in visiblenear ultraviolet and infrared ranges we determined the absorption coefficient, reflective index, thickness, optical gap and bond densities. The bond densities allowed us to estimate the composition of the samples, which was compared with photoemission results. It has been observed that the optical gap increases with the nitrogen content; the values for the gap varied between 1.9 and 5.3 eV. An abrupt semiconductor ® insulator transmition takes place at a certain composition, due to the loss of silicon atoms conectivity. We verified that the hydrogen evolution from samples during annealing decreases the optical gap and contracts the films. Two disorder parameters were analysed, as function of compositions and anneling temperature. The parameters showed diverse behaviors, revealing that disorder manifests in different way in this material