Depósito y caracterización de películas de carbono amorfo con incorporación de silicio - Reinoso, María Elba (2004)
Las múltiples aplicaciones tecnológicas de las películas de Carbonoamorfo (a-C) lo convirtieron , desde su descubrimiento, en un interesante tema deestudio. Se trata de un material de alta dureza, buen aislante eléctrico que presentauna excelente adherencia sobre una amplia variedad de materiales y es altamenteresistente al desgaste. Sin embargo, muchas de sus propiedades no son establestérmicamente: al ser sometido a temperaturas mayores que 450 °C el material seconvierte paulatinamente en grafito microcristalino y pierde gran parte de suspropiedades tecnológicamente interesantes. A causa de esto se ha intentadoencontrar otros materiales que superen estas dificultades. En este trabajo nosocuparemos de películas amorfas de Carbono-Silicio. Algunas investigaciones queinvolucraron el análisis de la región de la interfase C-Si en peliculas de a-Cdepositadas sobre Si cristalino, sugirieron que la incorporación de Silicio podríaaportar estabilidad térmica a las películas de a-C. En este trabajo se presentan los resultados del depósito de películasamorfas de C-Si (a-SixC1-x con 0 ≤ x ≤ 0,5) utilizando un método novedoso quepermite obtener un filme de espesor del orden del micrómetro, homogéneo, con lacomposición C-Si que se desee, sobre diferentes sustratos. Se ha utilizado un hazde iones de alta energía (30 keV) generado a partir de una mezcla de gases metanoy silano. Los materiales obtenidos han sido caracterizados en función de lacomposición del depósito mediante las técnicas de XPS, espectroscopia Raman,espectroscopia por aniquilación de positrones y EELS, a fin de caracterizar sumicroestructura. Se han realizado mediciones de dureza, adherencia y resistenciaal desgaste para conocer las propiedades mecánicas del material y se ha estudiadola evolución de la estructura y las propiedades al ser sometido a altas temperaturas (hasta 900 °C) en vacío. Se han realizado simulaciones numéricas por Dinámica Molecular deldepósito de átomos de C sobre Si y diamante a bajas energías (hasta 100 eV), para analizar la formación de la interfase C-Si y la evolución de la estructura con la temperatura. Se ha concluido que el material depositado presenta una mayor estabilidadtérmica conforme se incrementa la cantidad de Silicio incorporada. Sin embargo,esto resulta en desmedro de la dureza de las películas depositadas. De esto sedesprende que el compromiso estabilidad-térmica/dureza debe ser analizado entémiinos de la aplicación prevista para el material.