Deposi o de Filmes Finos base de Tit nio por t cnica de P.V.D.

1. Deposi��o de Filmes Finos � base de Tit�nio por t�cnica de P.V.D. Ana Paula Gomes de Souza* Orientadora: Renata Antoun Sim�o PEMM/COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro RJ, Brasil. e-mail: souza@metalmat.ufrj.br

3. Motiva��o Estudo de outras fontes alternativas de energia, renov�veis e limpas. Forma de contribui��o na redu��o do impacto ambiental. O Brasil � um dos pa�ses com maior estabilidade anual em incid�ncia de energia solar. Aprimoramento das t�cnicas brasileiras para produ��o de filmes absorvedores para aplica��es industriais.

5. Superf�cies Seletivas Caracter�sticas absorvedoras radia��o solar Alta absort�ncia Esta propriedade � a rela��o entre a intensidade de radia��o solar absorvida e incidente de uma superf�cie. Baixa emit�ncia Esta propriedade � a raz�o entre a intensidade de radia��o total emitida e a intensidade da radia��o que seria emitida por um corpo negro, que � um absorvedor perfeito de radia��o para qualquer comprimento de onda.

6. T�cnicas de Deposi��o de Superf�cies Seletivas Eletroqu�mica Evapora��o T�cnicas de Plasma Magnetron Sputtering

7. Plasma Plasma � g�s ionizado. Plasma � neutros, el�trons e �ons co-existem em uma c�mara de ambiente controlado. 2 usos: gerar �ons que ir�o bombardear um alvo s�lido. gerar esp�cies reativas ou metaest�veis.

8. Plasma Plasma � g�s ionizado. Plasma � neutros, el�trons e �ons co-existem em uma c�mara de ambiente controlado. Menos de 0.1% de �ons N�mero de �ons � igual a n�mero de el�trons ?plasma � eletricamente neutro (quase neutro) Temperatura dos �ons ~ centenas de graus Temperatura dos el�trons ~ eV

9. Como criar um plasma? -Eletrodo ou par de eletrodos dentro de uma c�mara de descarga. Entre eles pode-se aplicar DC e/ou RF,dependendo do tipo de deposi��o desejado. - El�trons s�o emitidos como el�trons secund�rios atrav�s de bombardeamento de �ons no catodo (p�lo polarizado negativamente) e acelerados em dire��o ao anodo. No caminho causam excita��o e ioniza��o. Processando Plasmas

10. Processando o filme O �tomo do g�s inerte � ionizado e acelerado em dire��o ao alvo (catodo), e atrav�s de uma rea��o em cadeia, ocorre a eje��o de �tomos do alvo. Esses �tomos ejetados, ganham uma energia cin�tica e v�o em dire��o do substrato (anodo), formando o filme.

11. Magnetron Sputtering C�mara com alto v�cuo controlado Uso de qualquer g�s inerte O substrato funciona como anodo. O alvo funciona como um catodo.

13. Procedimento Experimental Foram usados placas de cobre comercial de dimens�es 2X2 cm, e 2 mm de espessura. Foram feitos polimentos mec�nicos atrav�s de lixas e pastas de polimento. As granula��es das lixas usadas variou de 320, 400, 600 a 1200. polimento foi obtido por pastas de diamante 3, 1 e � m?m.

14. Caracter�sticas de Polimento A posi��o de polimento do substrato se alterna de forma perpendicular ao longo das sucessivas mudan�as de granula��o das lixas. A rugosidade obtida foi avaliada por perfilometria e os resultados obtidos est�o apresentados na tabela 1.

15. Deposi��o filme �xido de Tit�nio (TiO) As amostras foram depositadas por Magnetron Sputtering. Alvo utilizado foi de tit�nio 99,9% de pureza. O sistema foi evacuado at� press�es de 6,5x10-6 torr. Depois desse processo, arg�nio foi introduzido a um fluxo de 60ccm a uma press�o de 4,1 x 10-4 torr. Tit�nio foi depositado por 45 minutos em uma pot�ncia de 300W. Finalmente o filme � exposto, ainda quente ao ar oxidando superficialmente, originando um filme com boas propriedades absorvedoras de luz solar.

16. Deposi��o filme TiOC (a-c:H-Ti) Esse filme foi inicialmente produzido da mesma forma que o filme de �xido de tit�nio. Posteriormente a deposi��o do Tit�nio,os substratos foram aquecidos a 250oC. O metano foi introduzido a um fluxo de de 20,5 ccm. O substrato foi polarizado em 150V e o plasma acesso com uma pot�ncia de 150W.

17. Caracteriza��o �ptica A caracteriza��o �ptica das amostras foi realizada por reflect�ncia na faixa de comprimentos de onda do ultra violeta, vis�vel (UV-Vis) e infra-vermelho (IR)

18. Resultado

19. Conclus�o As t�cnicas de deposi��o de superf�cies seletivas foram dominadas; A t�cnica de deposi��o por magnetron sputtering � uma t�cnica promissora para a produ��o de superf�cies absorvedoras de alto desempenho; Filmes de �xido de alum�nio s�o eficientes para diminuir a reflect�ncia das superf�cies na regi�o do espectro solar; Resultados promissores para o desenvolvimento de instal��es industriais baseadas em convers�o foto-t�rmica.