Título

SÍNTESE DE FILMES FINOS METÁLICOS PARA APLICAÇÃO COMO ABSORVEDOR NA BANDA X (8 – 12 GHZ)

SYNTHESIS OF THIN FILMS METAL BY ELECTRON BEAM DEPOSITION FOR X - BAND APPLICATION (8 - 12 GHZ)

Autoria

Silva, Wesley Oliveira da; Ferreira, Carlos Luiz

DOI

10.5151/2594-5327-33764

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Resumo

Filmes finos metálicos com espessuras abaixo da profundidade pelicar (skin depth) apresentam grande capacidade de absorção da radiação eletromagnética na banda X (8-12 GHz), que é poetencializada pela inserção de impurezas e pela taxa de deposição utilizada para a sua produção. Neste trabalho filmes ultrafinos de titânio, transparentes no espectro visível e absorvedores de micro-ondas na banda X, foram produzidos pela técnica de deposição por feixe de elétrons com taxas de 1, 3 e 5 Å/s, com diferentes espessuras (20, 25, 30, 40, 50 e 75 Å), utilizando titânio com diferentes graus de pureza (TiGr2, TiGr4 e TiGr5). Para caracterizar os filmes foram utilizadas as técnicas de difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, microscopia de força atômica, transmitância óptica, Efeito Hall e absorção de micro-ondas. Os resultados mostraram que os filmes ultrafinos de titânio podem ser utilizados como absorvedores de radiação eletromagnética na faixa de micro-ondas. Estima-se que a introdução de defeitos nos filmes, como consequência da presença de impureza do material utilizado e de sua espessura são os responsáveis pelas propriedades ópticas dos filmes produzidos, como consequência direta de suas propriedades elétricas. Filmes finos depositados a partir do TiGr5, com taxa de deposição de 5 Å/s e espessuras na faixa de 30Å e 40Å, apresentaram os maiores percentuais de absorção de micro-ondas

 

Metallic thin films having a thicknesses that is less than the skin depth display a large absorption of microwave radiation. In this work, ultrafine films of titanium, transparent in the visible spectrum and absorbers of microwaves in the X-band (8-12 GHz), were produced by the electron deposition technique with several thicknesses (20, 25, 30, 40, 50 and 75 Å), at three deposition rates (1, 3 and 5 Å/s), and using titanium with different degrees of purity (TiGr2, TiGr4 and TiGr5). The films were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, optical transmittance, Hall Effect and microwave absorption. The results showed that ultrathin titanium films can be used as absorbers of electromagnetic radiation in the microwave range. The best results in terms of microwave absorption were obtained for films 30 Å and 40 Å thick with a deposition rate of 5 Å/s and using TiGr5. The fact that a fast deposition rate and a high impurity concentration enhanced microwave absorption is attributed to the creation of microwave-absorbing defects.

Palavras-chave

Absorção de micro-ondas; Filmes ultrafinos; Banda X

Microwave absorption; Ultrathin films; X-band