| Resumo : |
Este trabalho consiste na produção e caracterização das propriedades de filmes finos de nitreto de gálio (GaN) crescidos por sputtering reativo. Os filmes foram depositados sobre substratos de silício de diferentes orientações e substratos de vidro. A temperatura do substrato e a distância entre alvo e substrato foi alterada a fim de investigar a influência desses parâmetros nas propriedades dos filmes obtidos. A atmosfera de plasma na câmara de processos foi mantida à pressão de 3 mTorr para as deposições, com fluxo constante de 7 sccm de argônio e 14 sccm de nitrogênio. A potência de radiofrequência aplicada ao alvo de gálio foi de 60 W. Os valores de temperatura de substrato utilizados foram 250, 400 e 550 °C e os valores de distância alvo-substrato utilizados foram de 90, 125 e 160 mm. As técnicas de perfilometria mecânica, difração de raios-X, espectroscopia Raman, espectroscopia UV-visível e microscopia de força atômica foram utilizadas para investigar as propriedades estruturais, morfológicas e ópticas dos filmes. Os resultados indicaram a formação de filmes de GaN com estrutura wurtzita, com tendência de textura e crescimento orientado na direção do eixo c, o que é de grande importância para diversas aplicações, principalmente aquelas que exploram as propriedades piezoelétricas do material. Utilizando temperatura de substrato de 550 °C observa-se que a orientação do substrato de silício deixa de ser um fator significativo para a maioria das propriedades dos filmes de GaN obtidos. As propriedades estruturais e ópticas dos filmes estão em acordo com o esperado para o GaN. As amostras apresentaram índice de refração entre ~2,13 e ~2,45 e valores de gap óptico entre ~3,03 e ~3,23 eV. Os resultados e discussões apresentadas neste trabalho visam aprimorar a compreensão das condições ideais do processo de crescimento de filmes finos de GaN de alta qualidade pela técnica de sputtering. |