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Estudio de la difusión térmica entre películas de Al2O3 y Al.
Manuel García Méndez
Mario Humberto Farias Sanchez
Acceso Abierto
Atribución
Coeficiente de difusión, Películas delgadas, Difusividad térmica
En este trabajo se prepararon películas delgadas de Al203 y de Al sobre un sustrato de vidrio. Estas películas fueron depositadas por métodos físicos de evaporación dentro de un sistema de alto vacío. La película de aluminio se depositó por el método de evaporación por resistencia sobre un sustrato de vidrio y la película de alúmina se depositó por el método de cañón de electrones sobre la película de aluminio. Posteriormente a la fabricación de la interfaz, las muestras fueron sometidas a un tratamiento térmico dentro de una cámara de alto vacío, cada una a un distinto valor de temperatura, con el propósito de promover en el sistema un mecanismo de difusión atómica por agitación térmica. Para estudiar el proceso de difusión, las muestras se analizaron mediante espectroscopia electrónica Auger en la modalidad de perfiles, que nos proporciona como información la relación de concentraciones en función de la profundidad a partir de la superficie de la muestra. Para estudiar las características morfológicas de la superficie, las muestras se analizaron por medio de un microscopio electrónico de barrido. Se calcularon los coeficientes de difusión para cada valor de temperatura de la muestra utilizando dos métodos de ajuste. En base a los resultados derivados del cálculo de los coeficientes de difusión, de la información obtenida a partir de los perfiles de concentración y de las micrografías, se hace un análisis del efecto que tienen los tratamientos térmicos a que fue sometido este sistema de películas delgadas en la difusión por agitación térmica. Se concluye que en la interfaz de las películas alúmina-aluminio se presenta un fuerte efecto de rugosidad y las temperaturas aplicadas no producen una difusión térmica apreciable, sino hasta temperaturas cercanas a 500oC cuando ésta cobra importancia.
In this work, thin films of Al203 and Al on a glass substrate were prepared. These films were deposited by physical evaporation methods inside a high vacuum system. The aluminium film was deposited by resistive evaporation method, and the alumina, by an electron gun on top of the aluminium film. After the interface fabrication, samples were submitted to a thermal treatment inside a high vacuum chamber, each one to a different temperature value with the purpose to promote in this system a mechanism of atomic diffusion by thermal agitation. In order to study the diffusion process, the samples were analized by means of Auger electron spectroscopy in the depth profile mode, that gives information about the relationship of the concentration as a function of the depth starting from the sample surface. To study the morfologic features of the surface, samples were analyzed by a scanning electronic microscope. The diffitsion coefiicients were calculated for each sample temperature value ussing two fitting methods. From the results obtained fi'om the calculation of the diffusion coefiicients, and the information of the concentration profiles and electron micrographies, an analysis is performed about the effects that the thermal treatment had on the diffusion by thermal agitation in this thin film system. It is concluded that the aluminium-alumina thin film interface presents a strong roughness effect and the applied temperatures do not produce an appreciable thermal diffusion, until temperatures of about 500°C when it becomes important.
CICESE
1996
Tesis de maestría
Español
García Méndez, M. 1996.Estudio de la difusión térmica entre películas de Al2O3 y Al.. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 67 pp.
OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS
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