Processo de deposição e propriedades de filmes de dióxido de titânio obtidos por "laser ablation"

Este trabalho descreve os estudos do processo de deposição a laser de TiO2, assim como algumas propriedades dos alvos utilizados e dos filmes depositados. O objetivo era a obtenção de filmes para serem utilizados como elemento de composição em componentes ópticos de precisão. Foram utilizados três diferentes lasers pulsados: CO2, Nd:YAG e Vapor de Cobre, oscilando nos comprimentos de onda tradicionais, ou seja, sem dobrar freqüências de emissão. A taxa de repetição dos lasers variou de 1 Hz para o laser de CO2 até 18 kHz para o laser de vapor de co-bre. Os lasers e a câmara de evaporação foram desenvolvidos no Instituto de Estudos Avançados IEAv - CTA, onde os trabalhos de deposição foram realizados. A espessura dos filmes depositados foi obtida por três processos diferentes: balança, osci-lador/cristal de quartzo e interferometria, a fim de verificar se havia influência do processo de de-posição no comportamento do cristal de quartzo. Como não houve influência, foram obtidos então os resultados de taxa de deposição, como função do tempo para diferentes condições de deposi-ção. Os alvos foram tratados termicamente, para verificar a influência do material de partida, não tendo sido observadas diferenças nos filmes obtidos. Os filmes foram caracterizados por téc-nicas ópticas (Método do Envelope), difração de raios X, XPS e microscopia eletrônica de varre-dura. Foram obtidos filmes uniformes, aparentemente sem os defeitos normalmente causados pela deposição a laser. Os filmes, como depositados, apresentaram alguma absorção, o que invia-biliza a sua utilização sem tratamento térmicoThis work presents the results of a laser deposition process of TiO2, target and thin film properties. The aim was to obtain thin films to be part of a multilayer coating for precision optical components. Three different pulsed lasers were used to deposit the films: CO2, Nd:YAG and Copper Vapor Lasers, LVC, all of them oscillating in their natural modes, i.e., without any apparatus to double the emission frequency. The repetition rate of the laser was as low as 1 Hz for CO2 and as high as 18kHz for LVC. The evaporation chamber and the lasers were developed at the Instituto de Estudos Avançados, IEAv-CTA, where the films were deposited. Mass measurement, quartz crystal oscillator and interferometry evaluated the films thick-ness, to check if the deposition process could affect the results obtained by the crystal oscillator. As no influence was detected, the crystal oscillator was used to measure the deposition rate of the films, as function of time, for different deposition conditions. The targets received a thermal treatment, to verify the influence of starting materials on the obtained films. The films were analyzed by Envelop Method (optical properties), X-ray, XPS and SEM. Uniform films were obtained, without the defects normally found when using laser deposi-tion. Films deposited at room temperature (as deposited) presented some absorption, which obliges the use of thermal treatmen