Volumen II - SAM

Congreso SAM/CONAMET 2009 Buenos Aires, 19 al 23 de Octubre de 2009
RESUMEN
CARACTERIZACIÓN DE CAPAS DELGADAS DE DIAMANTE MEDIANTE
ESPECTROSCOPÍA RAMAN Y DE RAYOS-X CRECIDAS CON DISTINTAS
DILUCIONES DE METANO
F. Maass (1) y E. Avendaño (1)
(1) Departamento de Física - Facultad de Ciencias Básicas
Universidad de Antofagasta
Av. Angamos 601, Antofagasta, Chile.
E-mail: fdmaass@uantof.cl
Capas delgadas de diamante fueron crecidas mediante la técnica de depósito químico en fase de vapor
asistida por filamento caliente, HFCVD, en un reactor hecho en la Universidad de Antofagasta [2].Las
capas fueron caracterizadas mediante espectroscopía Raman y Difracción de Rayos-X bajo un rango de
diluciones de Metano (1.0 a 3.0 sccm). La finalidad de hacer dichas caracterizaciones fue un estudio
comparativo sobre las propiedades estructurales de los recubrimientos obtenidos en nuestro reactor en
relación con los resultados reporteados en la literatura. En cuanto a su tipo de coordinación sp 3 y sp 2 , se
observa que las capas con bajo porcentaje de Metano en la descarga presentan una mayor coordinación
sp 3 , tipo diamante y las capas con proporciones altas de flujo de metano, una menor proporción, a las que
se les atribuye alta concentración de defectos.
Palabras clave: HFCVD, Rayos-X, Raman, diamante, capas delgadas.
1. INTRODUCCIÓN
El diamante CVD es un material que se puede obtener usando distintas técnicas de depósito siendo la técnica
de CVD (Depósito Químico en fase de vapor) la que actualmente experimenta un gran interés debido a que
con ella se pueden crecer grandes áreas de diamante y se puede tener el control de la calidad de las capas
mediante la variación de los distintos parámetros de depósito.
De los métodos de CVD más populares en los últimos años encontramos descargas asistidas por radio
frecuencia, DC, láser, microondas y filamento caliente, HFCVD, siendo estos dos últimos métodos los que
constituyen toda una novedad en el campo del crecimiento de este tipo de material.
El interés mundial en el diamante-CVD ha aumentado en los últimos años por la posibilidad de producir
capas delgadas de diamante policristalino con distintas texturas y ocupando como material precursor gases
hidrocarburos en un ambiente saturado de hidrógeno. Este diamante-CVD muestra propiedades mecánicas,
tribológicas, electrónicas y ópticas, comparables a la del diamante natural. Así, los métodos CVD nos abren
una interesante alternativa, económicamente más barata que los métodos tradicionales [1].
Se crecieron capas delgadas de diamante HFCVD con finalidad de comparar los resultados obtenidos al
caracterizarlas por Raman y Difracción de Rayos-X con resultados reporteados en la literatura. El objetivo es
comprobar experimentalmente la calidad de capas obtenidas en nuestro reactor confeccionado enteramente
en el Departamento de Física de la Universidad de Antofagasta.
2. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
En la figura 1 se aprecia un esquema del reactor experimental usado para el crecimiento de las capas
estudiadas, el flujo usado de metano varió entre 1 sccm y 5 sccm, con una temperatura fija de sustrato de 750
ºC, calentado mediante resistencia eléctrica introducida en el portasustrato, la temperatura de este se midió
con un termopar puesto en el portasustrato, la presión residual fue de 50 mbar y el flujo de H2 se mantuvo
constante en 90 sccm. La distancia filamento sustrato fue de 5 mm. Más detalles se pueden ver en [2].
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