APLICAÇÕES DA EPLIPSOMETRIA PADRÃO E GENERALIZADA NA CARACTERIZAÇÃO DE ÓXIDOS

Abstract

RESUMO: A técnica de elipsometria padrão vem mostrando-se bastante eficiente na caracterização de óxidos condutores transparentes (TCOs). O óxido de zinco (ZnO) é um semicondutor com um grande band gap (EG = 3.2 eV) tendo uma boa condutividade e transparência na região do espectro visível. Os filmes analisados neste trabalho foram obtidos através da conversão termal de um precursor orgânico (acetato de zinco di-hidratado) em um material inorgânico a uma temperatura de 300º C, depositado sobre um substrato de SiO2/Si-cristalino por dois diferentes métodos: spin-coat e spray-pyrolysis. Os estudos foram realizados com a utilização de três modelos: Drude/F&B (Forouhi-Bloomer)/Lorentz, Drude/Tauc-Lorentz/Lorentz e Drude/Tanguy/Lorentz. O modelo que obteve os melhores resultados para a comparação entre os métodos de deposição foi: Drude/Tanguy/Lorentz, no qual se constatou a maior condutividade dos filmes depositados por spray-pyrolysis e diferenças em transições na região do ultravioleta representadas através de uma banda de Lorentz. É possível expandir o uso da elipsometria para materiais não-axiais (materiais cujas propriedades mudam com a direção de análise), por meio da elipsometria generalizada que obtém as matrizes de Jones com medidas realizadas em função da rotação do estado de polarização analisado. Para tanto foi necessário desenvolver um programa que permitisse analisar e ajustar os dados. Utilizando o SiO2/Si-cristalino como amostra e uma regressão dos dados experimentais usando a linguagem Maple, onde alimentado com as medidas e considerando uma amostra geral (não-axial) encontramos parâmetros para descrever o SiO2 como sendo axial,resultado condizente com o que se tem na literatura. A aplicação específica com quebra da simetria axial por um campo magnético encontra-se em andamento.