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Type: TESE
Title: Universalidade e leis de escalas em amostras de silício atacadas quimicamente
Author: Dotto, Marta Elisa Rosso
Advisor: Kleinke, Maurício Urban, 1958-
Abstract: Resumo: A morfologia de superfícies de Si atacadas foi investigada por microscopia de força atômica (AFM). As amostras foram atacadas em distintas condições experimentais por uma solução de NaOH. Comportamentos lineares foram observados em gráficos log-log das flutuações das alturas ( D h) versus variações do comprimento ( D l), onde o expoente de rugosidade ( a ) é obtido da inclinação da curva. O expoente de crescimento (b) foi obtido a partir da relação de escala D hsat ~ t b, onde D hsat é o valor de saturação de D h. Para as superfícies de Si(111), foi observado e caracterizado um comportamento de escala com dois valores distintos para a. O valor de a local foi associado aos processos difusionais locais de crescimento dos platôs (aloc ~ 0.85). Refletindo uma taxa de crescimento direcional, o a global foi próximo de 0.4, sendo este um valor típico para o modelo de KPZ. Características de percolação foram observadas nas superfícies de Si(100) nos estágios inicias de ataque. Os valores de aumentaram com o tempo de ataque e com as restrições experimentais, de 0.5 a 0.9, e o comportamento funcional de a em relação à potência do ataque concorda com o modelo de uma frente de invasão de um fluido em um meio poroso, o modelo de KLT. Amostras de Si(100) com diferentes dopagens foram atacadas por uma solução de NaOH em banho de ultra-som. Foram observadas relações de escalas com os expoentes a e b e um comportamento de escala de D hsat com a dopagem das amostras. Obteve-se uma excelente correlação entre os sistemas experimentais e os modelos teóricos, ampliando assim o conceito de universalidade nos fenômenos associados à formação de superfícies

Abstract: Morphology of etched Si surface has been investigated by atomic force microscope (AFM). Samples were etched by NaOH solution in distinct experimental condictions. Linear relationships were observed in log-log plots of height fluctuation ( D h ) versus length variation ( D l ), where the roughness exponent ( a ) is obtained from the slope. Growth exponent (b) was obtained from the D h sat ~ t b scaling relation, where D h sat is the D h saturation value. For Si(111) surfaces, a scaling behavior was observed and characterized by two distinct values of a . The local value of a was associated to the local diffusion process of plateaus growth (a loc ~ 0.85), and the global a (related to long-range surface correlations) was close to 0.4. This is typical value for the KPZ model reflecting the highest growth rates on surfaces with higher slopes. Percolation signals were observed at Si(100) surfaces at the initial stages of etching. a values increases with etching time and with the experimental constraints, from 0.5 to 0.9, and the functional behavior with respect to the etching power agree to the fluid front invasion in a porous medium model, the KLT model. Si(100) samples with diferent doping were attacked by NaOH solution in ultrasonic bath. Were observed scaling relation with a and b exponents, and a scaling behavior of Dhsat with the samples¿ doping. We obtained excellent agreement between our experimental results and the theoretical models, contributing in this way to the universality concepts associated to the surface formation
Subject: Fractais
Silício - Corrosão
Microscopia de força atômica
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2003
Appears in Collections:IFGW - Dissertação e Tese

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