| Resumo : |
O nitreto de gálio (GaN) é um material semicondutor com ampla aplicação tecnológica devido, principalmente, ao seu bandgap largo, alta condutividade térmica e alta dureza. Atualmente, muitas pesquisas têm sido direcionadas à melhoria das propriedades desse material e das formas de otimização das técnicas utilizadas para o crescimento de filmes finos de GaN. Neste sentido, este trabalho consiste na produção e investigação das propriedades de filmes finos de GaN crescidos por sputtering tendo como parâmetros principais a pressão de trabalho e a potência de descarga de RF. Os filmes foram depositados sobre substratos de silício (Si) e vidro utilizando um alvo de gálio (Ga) com alto nível de pureza e atmosfera de plasma contendo gás argônio (Ar) e nitrogênio (N2). A pressão de trabalho e a potência de radiofrequência (RF) aplicada ao alvo de Ga foram variadas de 3 mTorr a 20 mTorr e de 30 W a 90 W, respectivamente. A morfologia, microestrutura e propriedades ópticas dos filmes foram analisadas por perfilometria mecânica, microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia de força atômica (AFM), difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman e elipsometria. Os resultados mostram uma clara tendência de crescimento preferencial com o eixo c da estrutura wurtzita perpendicular à superfície do substrato para todas as amostras depositadas, independentemente do tipo de substrato, quando elas foram submetidas a condições de deposição de baixa pressão e potência RF. No entanto, observa-se em elevada potência um regime diferenciado de crescimento com forte dependência da natureza do substrato influenciando na morfologia, nas propriedades estruturais dos filmes e na largura de banda proibida do GaN. Tal investigação apresentada nesta dissertação aprimora a compreensão das condições ideais do processo de crescimento epitaxial de filmes de GaN por meio da técnica de pulverização catódica. |