obtenção de diamante CVD

Obtenção e modificação de filmes de diamante CVD dopados com boro

RELATÓRIO FINAL DE PROJETO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA
(PIBIC/CNPq/INPE)

Ruan Carlos Rezende de Souza (ETEP, Bolsista PIBIC/CNPq)
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Dra. Neidenêi Gomes Ferreira (LAS/CTE/INPE, Orientadora)
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Junho de 2010

RESUMO

Este trabalho, iniciado em agosto de 2009 tem como objetivo obter filmes de diamante dopado por boro e caracterizá-lo quanto à morfologia da superfície e as propriedades semicondutoras, para aplicações em sensores eletroquímicos. Os filmes foram crescidos sobre substrato de Si (100) tipo p com resistividade de 1-20 .cm, através do método de deposição química a vapor, ativada por filamento quente de tungstênio, para a síntese de filmes de diamante a baixa pressão. O filme antes do crescimento passou por um processo em que o substrato recebe a deposição de diamante particulado, onde fragmentos micrométricos alojam-se na superfície do substrato, proporcionando o crescimento do filme de diamante. A mistura gasosa no interior do reator foi: hidrogênio e metano. Enquanto a dopagem, ela é feita através de um borbulhador que contém óxido bórico (B2O3) dissolvido em metanol (CH3OH) na proporção de dopagem desejada. Quando B2O3 é dissolvido em CH3OH, trimetilborato
(CH3O)3B é produzido, sendo, provavelmente, a substância contendo boro adicionado à fase gasosa de crescimento. Os resultados anteriores do primeiro relatório, já mostraram filmes em função da dopagem. Nesta etapa, a partir de março de 2010 foram realizadas séries de crescimento com variações na quantidade de metano, mantendo-se a dopagem fixa: LOTE 1 (1% CH4 e 99% H2), LOTE 2 (3% CH4 e 97% H2), LOTE 3 (5% CH4 e
95% H2), LOTE 4 (7% e 93%H2). Os filmes obtidos foram submetidos por análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), difratometria de raios-X e espectroscopia de espalhamento Raman. As análises confirmaram as características de