61ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada

PROPRIEDADES ESTRUTURAIS, ÓTICAS E ELÉTRICAS DE FILMES FINOS DE DIÓXIDO DE TITÂNIO

Marcos Lamartine Conceição 1 Carlos Luiz Ferreira 2 Antonio Alberto Ribeiro Fernandes 1

1. Universidade Federal do Espírito Santo 2. Instituto Militar de Engenharia

INTRODUÇÃO:

Filmes finos têm sido utilizados há mais de 4.000 anos. Os Egípcios foram os primeiros a obter folhas com menos de 0,3 microns de espessura, para utilização em ornamentação e na proteção contra corrosão. Existe um grande interesse tecnológico no desenvolvimento de materiais com elevado índice de refração e alta transmitância nas regiões do infravermelho e da luz visível do espectro eletromagnético. Entre esses materiais, um dos mais promissores é o óxido de titânio, TiO2, na forma de filmes finos, que, além das características já citadas, apresentam uma alta estabilidade térmica e um bom isolamento elétrico. Estes filmes podem ser crescidos nas três formas alotrópicas do óxido de titânio: rutilo, anatase e brookita.

METODOLOGIA:

Neste trabalho, filmes finos de dióxido de titânio com diferentes espessuras foram depositados em substratos de vidro usando a técnica de pulverização catódica RF assistida por campo magnético constante (RF magnetron sputtering), a partir de um alvo de TiO2 com 99,9 % de pureza. Os filmes foram tratados termicamente por diferentes tempos e temperaturas e foi estudada a variação da capacitância e da transmitância com o tratamento térmico e a espessura dos filmes.

RESULTADOS:

Os filmes como depositados eram amorfos e se tornaram cristalinos após o tratamento térmico. A forma alotrópica obtida após o tratamento térmico foi a anatase, como observado por difratometria de raios-X.. Observou-se, também, uma diminuição do tamanho dos cristalitos e uma variação anômala da largura da banda proibida com o tempo e a temperatura do tratamento térmico.

CONCLUSÃO:

A microestrrutura do filme fino de TiO2 depende do tempo e da temperatura de deposição. Com o tratamento térmico a estrutura anatase teve crescimento na direção preferencial (101). Na parte ótica o material se mostrou com uma boa transparência. A tramitância aumenta com o tempo e temperatura de tratamento. A largura da banda proibida varia de 3,136 eV até 3,628 eV.

Instituição de Fomento: FAPES, CNPq, CAPES

Palavras-chave: Filmes Finos, óxidos, banda proibida.