:: UNESP : Biblioteca Virtual ::

Biblioteca Virtual de Teses e Dissertações

Título Original (PT):

Local de Publicação:

Data de Publicação:

Área de Concentração:

Banca Examinadora:

Palavras-Chave (PT):

Resumo Original (PT):

NESTE TRABALHO APRESENTA-SE UM MÉTODO PARA CÁLCULO DE CONSTANTES ÓPTICAS DE FILMES SEMICONDUTORES BASEADO EM MEDIDAS DE TRANSMITÂNCIA (T) E REFLETÂNCIA (R) NA FAIXA ESPECTRAL ENTRE 0,50 EV E 5,00 EV, COM POSSÍVEL EXTENSÃO PARA A REGIÃO DO INFRAVERMELHO MÉDIO E DISTANTE E PARA O ULTRAVIOLETA. O MÉTODO CONSISTE NA UTILIZAÇÃO DOS ESPECTROS DE R PARA MELHORAR E ESTENDER A DETERMINAÇÃO DOS VALORES DO ÍNDICE DE REFRAÇÃO (N) E DO COEFICIENTE DE EXTINÇÃO (κ). COMO UMA PRIMEIRA APROXIMAÇÃO, O MÉTODO É BASEADO NO ESPECTRO DE T PARA CALCULAR OS VALORES DE N NA REGIÃO ESPECTRAL DAS FRANJAS DE INTERFERÊNCIA E DE (κ) EM TODA A FAIXA DO ESPECTRO DE T, COMO FEITO EM OUTROS MÉTODOS. A MELHORIA REALIZADA ESTÁ RELACIONADA AO USO DOS VALORES DE κ CALCULADOS INICIALMENTE A PARTIR DO ESPECTRO DE T E DOS VALORES APROXIMADOS DE N ? DA EXTRAPOLAÇÃO DOS VALORES OBTIDOS NA REGIÃO DAS FRANJAS DE INTERFERÊNCIA, PARA CALCULAR VALORES REFINADOS DE N USANDO O ESPECTRO DE R NA REGIÃO DE ALTA ABSORÇÃO. O MÉTODO POSSIBILITA DETERMINAR OS VALORES DE κ EM TODA A FAIXA NA QUAL OS VALORES MEDIDOS DE T TENHAM BOM GRAU DE EXATIDÃO. OUTRA VANTAGEM É A POSSIBILIDADE DE REFINAMENTO DOS VALORES DAS CONSTANTES ÓPTICAS UTILIZANDO OS ESPECTROS DE R E T ALTERNADAMENTE. O USO DE R POSSIBILITA UM AJUSTE MELHOR DOS VALORES DE N, PRINCIPALMENTE NA REGIÃO DE ALTA ABSORÇÃO (DISPERSÃO ANÔMALA), ENQUANTO OS ESPECTROS DE T PERMITEM CÁLCULOS REFINADOS DE K, PRINCIPALMENTE PARA VALORES ACIMA DO BANDGAP, E A DISPERSÃO DO ÍNDICE DE REFRAÇÃO EM BAIXA ABSORÇÃO. SÃO UTILIZADAS EXPRESSÕES COMPLETAS PARA TRANSMITÂNCIA E REFLETÂNCIA, DERIVADAS DIRETAMENTE DAS EQUAÇÕES DE MAXWELL, AS QUAIS LEVAM EM CONTA AS REFLEXÕES MÚLTIPLAS COERENTES NOS FILMES E AS INCOERENTES NOS SUBSTRATOS. O TRABALHO EXPERIMENTAL ENVOLVE A DEPOSIÇÃO DE AMOSTRAS DE TIO2 PELA TÉCNICA DE SPUTERING REATIVO E MEDIDAS DE TRANSMITÂNCIA NA FAIXA DE ENERGIA DE 0,38 EV A 6,20 EV E MEDIDAS DE REFLETÂNCIA USANDO ESFERA INTEGRADORA ENTRE 0,50 EV A 4,96 EV. PARA TESTAR O MÉTODO, FORAM UTILIZADOS FILMES DE TIO2 E GAN OBTIDOS POR SPUTTERING REATIVO, E FILME DE GASE OBTIDO POR EVAPORAÇÃO TÉRMICA. O TRABALHO TEM COMO FOCO A DETERMINAÇÃO DAS CONSTANTES ÓPTICAS LINEARES DOS FILMES SEMICONDUTORES DOS COMPOSTOS ANALISADOS. OS CÁLCULOS INCLUEM A DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE REFRAÇÃO, DO COEFICIENTE DE EXTINÇÃO E DO COEFICIENTE DE ABSORÇÃO, DA ESPESSURA DOS FILMES, E DO VALOR DE ENERGIA DE BAND GAP. NA REGIÃO DE BAIXA ABSORÇÃO, OS VALORES DE ÍNDICE DE REFRAÇÃO SÃO COMPARADOS COM OS DADOS DA LITERATURA E O VALOR DE ESPESSURA COM MEDIDAS DE MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA. MEDIDAS DE ESPECTRO-ELIPSOMETRIA FORAM REALIZADAS PARA TESTAR A EXATIDÃO DOS RESULTADOS OBTIDOS NOS FILMES DE INTERESSE NA FAIXA DE ALTA ABSORÇÃO. OS RESULTADOS OBTIDOS EM AMBAS AS REGIÕES MOSTRAM BOA CONCORDÂNCIA, ATESTANDO A EFICÁCIA DO MÉTODO. ATRAVÉS DO MÉTODO DE CÁLCULO DESENVOLVIDO É ALCANÇADA, POR FINAL, UMA ANÁLISE APROFUNDADA DAS CONSTANTES ÓPTICAS DE FILMES FINOS SEMICONDUTORES A PARTIR DE MEDIDAS DE REFLETÂNCIA E TRANSMITÂNCIA.

Palavras-Chave (EN):

Resumo Original (EN):

THIS WORK PRESENTS THE END RESULT OF THE DEVELOPMENT OF A METHOD FOR CALCULATION OF OPTICAL CONSTANTS OF SEMICONDUCTOR FILMS BASED ON MEASURED TRANSMITTANCE (T) AND REFLECTANCE (R), WHICH ALLOWS THE CALCULATION OF THE SPECTRAL OPTICAL CONSTANTS IN THE RANGE OF 0.5 EV TO 5.0 EV, WITH POSSIBLE EXTENSION TO THE MIDDLE AND FAR INFRARED AND THE ULTRAVIOLET. THE CALCULATION METHOD CONSISTS IN THE USE OF R SPECTRA TO IMPROVE AND EXTEND THE DETERMINATION OF THE VALUES OF THE REFRACTIVE INDEX (N) AND EXTINCTION COEFFICIENT (κ). AS A FIRST APPROXIMATION, THE METHOD IS BASED ON THE T SPECTRUM TO CALCULATE THE N VALUES IN THE SPECTRAL REGION OF THE INTERFERENCE FRINGES AND THE κ VALUES ACROSS THE SPECTRAL RANGE OF T, AS DONE IN OTHER METHODS. THE IMPROVEMENT REALIZED IS RELATED TO THE USE OF κ VALUES CALCULATED INITIALLY FROM T SPECTRUM, AND APPROXIMATED N VALUES - EXTRAPOLATING THE VALUES OBTAINED IN THE REGION OF THE INTERFERENCE FRINGES, TO CALCULATE REFINED N VALUES USING THE R SPECTRUM IN THE HIGH ABSORPTION REGION. THE METHOD MAKES POSSIBLE TO DETERMINE THE κ VALUES ACROSS THE RANGE IN WHICH THE MEASURED VALUES T HAVE GOOD DEGREE OF ACCURACY. ANOTHER ADVANTAGE OBSERVED IN THE PRESENT METHOD IS THE POSSIBILITY OF REFINING THE VALUES OF THE OPTICAL CONSTANTS USING THE R AND T SPECTRA ALTERNATELY. THE USE OF R ENABLES A BETTER FIT TO THE N VALUES, PARTICULARLY THE HIGH ABSORPTION REGION (OR ANOMALOUS DISPERSION REGION), WHILE T SPECTRA ALLOW REFINED CALCULATIONS OF κ, MAINLY ABOVE THE BANDGAP, AND THE DISPERSION OF THE REFRACTIVE INDEX IN LOW ABSORPTION. THE CALCULATIONS USE THE COMPLETE EXPRESSIONS FOR TRANSMITTANCE AND REFLECTANCE, DERIVED DIRECTLY FROM MAXWELL'S EQUATIONS. THE EXPRESSIONS USED TAKE INTO ACCOUNT THE COHERENT MULTIPLE REFLECTIONS IN THE FILMS AND INCOHERENT IN THE SUBSTRATE. THE EXPERIMENTAL WORK INVOLVED THE TRANSMITTANCE MEASUREMENTS AT A RANGE OF ENERGY FROM 0.38 EV TO 6.20 EV NM AND REFLECTANCE MEASUREMENT USING INTEGRATING SPHERE OF 0.50 EV TO 4.96 EV NM. TO TEST THE METHOD GASE FILMS OBTAINED BY THERMAL EVAPORATION AND GAN AND TIO2 OBTAINED BY REACTIVE SPUTTERING WERE USED. THE PERFORMED CALCULATIONS HAVE FOCUSED ON DETERMINING THE LINEAR OPTICAL CONSTANTS OF SEMICONDUCTOR FILMS OF THE COMPOUNDS ANALYZED. THE CALCULATIONS INCLUDED THE DETERMINATION OF THE REFRACTIVE INDEX, EXTINCTION COEFFICIENT AND ABSORPTION COEFFICIENT, THE FILM THICKNESS AND THE ENERGY VALUE OF THE BAND GAP. IN THE LOW ABSORPTION REGION, THE N VALUES ARE COMPARED WITH THE LITERATURE DAAT AND THE THICKNESS WITH SCANNING ELECTRONIC MICROSCOPY MEASURES. SPECTROSCOPY ELLIPSOMETRY MEASUREMENTS WERE PERFORMED TO TEST THE ACCURACY OF THE RESULTS OBTAINED IN THE FILMS OF INTEREST IN HIGH ABSORPTION RANGE. THE RESULTS IN BOTH REGIONS SHOWED GOOD AGREEMENT, CONFIRMING THE EFFECTIVENESS OF THE METHOD. THROUGH THE DEVELOPED CALCULATION METHOD IS REACHED, BY THE END, A FURTHER ANALYSIS OF OPTICAL CONSTANTS OF SEMICONDUCTOR THIN FILMS FROM REFLECTANCE AND TRANSMITTANCE MEASUREMENTS.

Tempo Estimado Para Download:

Última Visita em :

Último Download em :

UNESP - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho"

Tecnologia, Desenvolvimento, e Layout:
Assessoria de Informática - Grupo de Tecnologia da Informação

Protegido por