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Modificación y control de la estequiometría utilizando ambientes reactivos y no reactivos en la producción de películas delgadas por ablación láser.
Gerardo Soto Herrera
Enrique Cuauhtemoc Samano Tirado
Acceso Abierto
Atribución
Películas delgadas
Se presenta un estudio experimental del uso de la técnica de ablación por láser pulsado, conocida comúnmente como PLD ( fulsed Laser Deposition), en el depósito de películas de materiales cerámicos. En especial se estudian películas de compuestos formados por combinación de los elementos silicio, carbono y nitrógeno. Los depósitos de películas delgadas se realizaron por medio de la foto evaporación de blancos de grafito, nitruro de silicio y carburo de silicio. Estos se llevaron a cabo al vacío, en presencia de un gas reactivo (nitrógeno) y de gases no reactivos (argón y helio). Se investigan los efectos provocados por la introducción intencional de gases a la cámara de crecimiento sobre la estequiometría, uniformidad y calidad de los materiales depositados. Para lograr lo anterior fue necesario perfeccionar las técnicas de diagnóstico in-situ de las películas delgadas producidas. Se utilizó elipsometría para el diagnóstico en tiempo real y determinación de la composición volumétrica; y las espectroscopias electrónicas Auger, XPS y EELS para precisar la composición química. Los objetivos de este trabajo son: (a) encontrar un medio para preservar o modificar la estequiometría de los materiales depositados, (b) el uso de la ablación reactiva para obtener materiales novedosos, y finalmente ( c) desarrollo de las herramientas de diagnóstii::o in-si tu de las películas delgadas procesadas.
The use of pulsed laser deposition (PLD) as a technique to grow thin films is presented. In particular, ceramic materials composed of silicon, carbon and nitrogen have been investigated. The experimental results presented here are based on the photoevaporation of graphite, silicon nitride and silicon carbide targets in environments of reactive (nitrogen) and nonreactive (argon and helium) gases. The effects of gas ntroduction during film growth on the chemical state, stoichiometry, uniformity and optical properties of thin films are studied. In situ diagnostic techniques were improved to achieve this purpose. Ellipsometry was used to monitor the evolution of film growth and analyze the volumetric composition.Chemical composition was determined by meaos of electronic spectroscopies Auger, XPS and EELS. The main objectives of this work are to: (a) find a method to preserve and modify the stoichiometric composition of processed materials, (b) use reactive laser ablation as a technique to produce new materials, and finally ( c) develop analytical tools for in situ analysis of thin films.
CICESE
1999
Tesis de doctorado
Español
Soto Herrera, G. 1999.Modificación y control de la estequiometría utilizando ambientes reactivos y no reactivos en la producción de películas delgadas por ablación láser. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 85 pp.
OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS
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