Películas delgadas de CNx formadas por PLD a diferentes temperaturas

• Autores: Jorge Luis Gallego Cano, Deisy Ramírez Vinasco, Henry Riascos Landázuri, Leonid Ipaz, Juan Muñoz Saldaña
• Localización: Ingeniería y desarrollo: revista de la División de Ingeniería de la Universidad del Norte, ISSN 0122-3461, Vol. 29, Nº. 1, 2011
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • CNx thin films grown by PLD at different temperatures
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• Resumen
  • español

    Películas delgadas de nitruro de carbono (CNx) fueron formadas por la técnica de depósito por láser pulsado (PLD, siglas en inglés). Para la ablación incidió sobre la superficie del blanco de grafito pirolítico (99.999% de pureza) un láser Nd:YAG (1064 nm, 500 mJ), cuya fluencia del haz se mantuvo a un valor de 10 J·cm-2. Las películas se formaron sobre sustratos de Si (100) y en una atmósfera de nitrógeno, y a tres valores diferentes de temperatura del sustrato (21, 50 y 200° C). Durante el crecimiento de estas películas se mantuvo la presión del gas ambiente constante (2,66 Pa). También se analizaron las propiedades mecánicas y químicas de las películas mediante microscopia de fuerza atómica (AFM, por sus siglas en inglés), espectroscopia infrarroja (FTIR), energía dispersiva de rayos X (EDX) y nanoindentación. El análisis de FTIR revela la presencia de modos activos alrededor de 1108 cm-1, 1465 cm-1, 2270 cm-1, asociados a enlaces simples, dobles y triples de CN, respectivamente. Por medio de EDX, se estudió la composición química de las muestras, encontrándose bajos contenidos de nitrógeno, con una variación entre el 3 y 6 %at. Las propiedades mecánicas fueron evaluadas mediante la técnica de nanoindentación.

    La mayor dureza de las muestras fue de 14 GPa, obtenida para la muestra formada a una temperatura del sustrato de 200º C.

  • English

    Carbon Nitride (CNx) thin films were grown by pulsed laser deposition using a Nd:YAG laser (1064 nm, 500mJ), in a graphite target (99.999%) on Si(100) substrate for three different temperatures 21, 50 and 200 °C, in a nitrogen atmosphere at constant pressure of 2,66 Pa. The FTIR�s analysis made to the films, revealed the presence of active modes around 1108 cm-1, 1465 cm-1, 2270 cm-1, associated with the simple, double and triple bonding of CN, respectively. Chemical composition was studied by EDX analysis, low nitrogen contents were found between 3 and 6 at%. And the mechanical properties of the films were evaluated using nanoindentation technique. The highest hardness was 14 GPa at 200 ºC substrate temperature.