Caracterización de propiedades mecánicas de películas delgadas de nitruro de tántalo sintetizadas por ablación láser
El nitruro de tántalo es un material que presenta propiedades mecánicas y térmicas muy interesantes, lo cual lo hace muy atractivo para aplicaciones tecnológicas en la industria electrónica y de herramienta. En este trabajo se estudió la formación de nitruro de tántalo sintetizado por medio de la té...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2009 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/1025 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1025 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Ablación láser,Pulsed laser deposition,Nitruro de tántalo,Tantalum nitride,Nanoindentación,Nanoindentation info:eu-repo/classification/cti/1 info:eu-repo/classification/cti/22 info:eu-repo/classification/cti/2299 |
| Sumario: | El nitruro de tántalo es un material que presenta propiedades mecánicas y térmicas muy interesantes, lo cual lo hace muy atractivo para aplicaciones tecnológicas en la industria electrónica y de herramienta. En este trabajo se estudió la formación de nitruro de tántalo sintetizado por medio de la técnica de ablación de láser pulsado. El objetivo de este trabajo fue encontrar las condiciones experimentales que permitan depositar películas delgadas de nitruro de tántalo con altos valores de dureza y encontrar la relación de esta propiedad con la estequiometría de las películas, las propiedades morfológicas y estructurales. Durante el desarrollo de este proyecto de tesis, se estudió la composición química en función de parámetros de depósitos tales como: la fluencia del láser, la temperatura del sustrato, la presión de nitrógeno en el sistema de depósito, la orientación cristalográfica y el grosor de las películas, entre otros. Las caracterizaciones que se realizaron son de cuatro tipos: fisicoquímica, morfológica, estructural y mecánica. El primer tipo de caracterización se realizó de manera in situ mediante espectroscopía de fotoelectones de rayos X y espectroscopía de electrones Auger con el objetivo de obtener información de la composición química. Se sintetizaron dos estequiometrias, la de TaN y la de Ta<sub>2</sub>N. El resto de las caracterizaciones se realizaron de manera ex situ, las cuales comprendieron principalmente: difracción de rayos X para obtener información de la estructura cristalina para TaN y Ta<sub>2</sub>N, ambas mostraron fase hexagonal; microscopia electrónica de barrido para estudiar su morfología, la cual fue relativamente uniforme y; nanoindentación, que reveló sus propiedades mecánicas, destacando durezas con intervalos de 22.3 a 33.9 GPa, y módulo de elasticidad de 285 a 379 GPa. Cabe resaltar que las películas con altos valores de dureza y módulo de Young se obtuvieron cuando los depósitos presentaban la estequiometría TaN y una esructura cristalina definida, para tal fin se tuvieron que realizar los depósitos a una presión de 40 mTorr de N<sub>2</sub> durante el crecimiento y una temperatura de sustrato igual a 600 °C. |
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