Title

FILMES DE NANODIAMANTE DOPADOS COM BORO, SOBRE SUBSTRATOS DE SILÍCIO POROSO ANODIZADOS SOB DIFERENTES CONDIÇÕES DE ILUMINAÇÃO

BORON DOPED NANODIAMOND FILMS ON POROUS SILICON SUBSTRATES ANODIZED UNDER DIFFERENT ILLUMINATION CONDITIONS

Authorship

Silva, Lilian Mieko da; Paes, Tiago Franca; Junior, Miguel Angelo do Amaral; Beloto, Antonio Fernando; Ferreira, Neidenêi Gomes; Baldan, Maurício Ribeiro; Berni, Luiz Angelo

DOI

10.5151/2594-5327-23022

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Abstract

A utilização de diamante sintético vem crescendo nas últimas décadas, devido ao seu vasto conjunto de propriedades físico-químicas. A dopagem com boro permite obter diamante com menor resistividade, ideal para aplicações eletroquímicas. O silício poroso (PS) é utilizado para crescimento de diamante por apresentar grande número de sítios de nucleação e grande área superficial, sendo excelente para obtenção de eletrodos porosos. Neste trabalho, foram produzidas amostras de silício poroso por anodização, a partir de silício monocristalino tipo-n, utilizando HF e acetonitrila como eletrólito. O sistema foi submetido a diferentes condições de iluminação, para avaliar sua influência na morfologia dos poros. As amostras de PS foram utilizadas como substrato para crescimento de filmes de nanodiamante (NCD) através do processo CVD (Chemical Vapor Deposition), utilizando uma mistura de CH4, H2 e Ar. Microscopia eletrônica de varredura foi utilizada para caracterizar o substrato e a morfologia do filme. Concluiu-se que a iluminação afeta diretamente a morfologia dos poros, influenciando o crescimento do filme de diamante.

 

The use of synthetic diamond has increased in the last decades due to its wide range of physicochemical properties. The doping with boron allows obtaining diamond with lower resistivity, making it ideal for electrochemical applications. The porous silicon (PS) is used for diamond growth because of its large number of nucleation sites and large surface area, becoming an excellent material for porous electrodes. In this work, samples of porous silicon were produced by anodization of n-type monocrystalline silicon, using HF and acetonitrile as electrolyte. The system was submitted to different illumination conditions, to evaluate its influence on the pore morphologies. The PS samples were used as substrate to grow nanodiamond (NCD) film from CVD process (Chemical Vapor Deposition) using a mixture of CH4, H2 and Ar. Scanning electron microscopy was used to characterize the PS substrate, as well as the NCD film morphology. We concluded that the illumination process directly affects the pore morphology, influencing the diamond film growth.

Keywords

Nanodiamante dopado com boro; CVD; Silício poroso; Anodização.

Boron doped nanodiamond; CVD; Porous silicon; Anodizing.