Novo método para a caracterização óptica de filmes finos

Autores

DOI:

https://doi.org/10.15536/reducarmais.8.2024.4023

Palavras-chave:

Filmes finos, Índice de refração, Transmissão óptica, Coeficiente de extinção, Método do envelope

Resumo

A caracterização óptica de materiais é fundamental tanto para a pesquisa básica quanto aplicada. Novas metodologias de análise, mais práticas ou com maior precisão e/ou amplitude de utilização, são de grande importância para a área. Este artigo apresenta um novo método que permite obter a espessura e propriedades ópticas em toda a faixa UV-Vis de filmes finos. Diferente dos métodos atuais baseados no envelope de Manifacier, este se baseia na equação exata para a transmitância de filmes sobre substrato finito. Foram analisados espectros de transmitância gerados teoricamente e obtidos experimentalmente para filmes de AlN e TiOxNy depositados por sputtering. Os resultados foram comparados aos do método do envelope e/ou elipsometria. Nos casos aplicáveis, os resultados foram similares, mas os avanços desta nova abordagem são claros, permitindo: (i) análise óptica de filmes sem limite mínimo de espessura, (ii) caracterização óptica na região de alta absorção do espectro, e (iii) modelos para filmes não homogêneos com nanopartículas dispersas. O método proposto é mais versátil e aplicável que o do envelope.

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Biografia do Autor

Rafael Cardim Pazim, Instituto Federal Catarinense - IFC

Licenciado em Física pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT, 2008) e Mestre em Física pela mesma instituição (2011). Atualmente é professor EBTT no Instituto Federal Catarinense (IFC), Concórdia/SC – Brasil. Tem experiência na área de Física do Estado Sólido, atuando principalmente nos seguintes temas: XRD, EDX, caracterização óptica de filmes finos, programação em Fortran, automação para o Ensino de Física utilizando Arduino. Doutorando em Ensino de Ciências e Matemática pela Universidade de Passo Fundo (UPF).

Rogério Junqueira Prado, Universidade Federal de Mato Grosso - UFMT

Bacharel em Física pela Universidade Federal de Goiás (1994), Mestre (1997) e Doutor em Física (2001) pela Universidade de São Paulo, com estágio sanduíche no Laboratoire pour l'Utilisation du Rayonnement Electromagnétique (LURE, França). Realizou estágio pós-doutoral também no LURE (2002-2003). Atualmente é professor adjunto no Instituto de Física da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Cuiabá/MT – Brasil. Tem experiência na área de Física, com ênfase em radiação síncrotron, espectroscopia, caracterização de materiais e em deposição e caracterização de filmes finos, atuando principalmente nas seguintes técnicas e temas: EXAFS, XANES, FTIR, SAXS, carbeto de silício amorfo hidrogenado (a-SiC), filmes finos e deposição química a vapor assistida por plasma (PECVD). Nos últimos anos, tem expandido sua atuação aos campos de síntese e caracterização de materiais nanoestruturados e caracterização de materiais de interesse geológico (geociências), utilizando também as técnicas de EDX e XRD. Atualmente, está instalando no IF/UFMT um sistema de deposição por PED (Pulsed Electron Deposition), para desenvolver localmente pesquisas na área de filmes finos. Orienta nos programas de pós-graduação em Física (M) / UFMT, Ensino de Física (M) - SBF / UFMT, Geociências (M) / UFMT e Biodiversidade e Biotecnologia (D) / Rede Pró-Centro-Oeste.

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Publicado

2024-06-24

Como Citar

Pazim, R. C., & Prado, R. J. (2024). Novo método para a caracterização óptica de filmes finos. Revista Educar Mais, 8, 408–430. https://doi.org/10.15536/reducarmais.8.2024.4023

Edição

v. 8 (2024): Janeiro - Dezembro

Seção

Artigos

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Copyright (c) 2024 Rafael Cardim Pazim, Rogério Junqueira Prado

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