Characterization of thin carbon nitride films produced by RF magnetron reactive sputtering

Os filmes finos de nitreto de carbono (\'CN IND.X\') foram produzidos, usando-se o método de RF magnetron sputtering reativo, sobre substratos de Si(100) mantidos à temperatura de 90\'GRAUS\'C. Os parâmetros de deposição foram o fluxo relativo do gás \'N IND.2\' em relação ao gás Ar de 50, 60, 70, 80, 90 e 100% e a pressão de trabalho na câmara de sputtering de 0,4, 1,3 e 2,0 Pa. A variação da taxa de deposição em função do fluxo do gás \'N IND.2\' ou da pressão de trabalho pode ser explicada considerando-se que a eficiência da formação de filme de nitreto de carbono por íon de nitrogênio é maior que aquela por íon de \'Ar POT.+\'. A variação da tensão DC de polarização do plasma causou a variação da taxa de deposição, afetando o fluxo e a energia de íons incidentes no alvo de grafite. A espectroscopia de fotoelétrons induzidos por raios-X (XPS) e a espectroscopia do infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) foram usadas, respectivamente, para estudar os estados de ligação química de C, N e O, e a composição de cada filme, e para avaliar os estados de vibração molecular nos filmes. O estudo sobre as análises de deconvolução dos espectros de XPS e FTIR indicou a presença de dois estados para as ligações de C-C e C-N nos espectros de XPS de C 1s, quatro estados de XPS de N 1s e um pico associado à ligação de C=N nos espectros de FTIR; houve certas correlações entre eles. Os valores da dureza Knoop obtidos dos filmes foram superiores aos valores relatados na literatura; sua maxima ocorreu quando a razão de composição N/C foi máxima (N/C = 0,37, n fluxo relativo do gás \'N IND.2\' de 80% e na pressão de trabalh de o,4 Pa), em que a fração de ligação de C=N em relação a todas as ligações entre C e N, também, é maxima.Characterization of thin carbon nitride films produced by RF magnetron reactive sputterin