• JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
  • JoomlaWorks Simple Image Rotator
 
  Bookmark and Share
 
 
Tese de Doutorado
DOI
https://doi.org/10.11606/T.3.2010.tde-23082010-103839
Documento
Autor
Nome completo
Fernanda de Sá Teixeira
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2010
Orientador
Banca examinadora
Salvadori, Maria Cecília Barbosa da Silveira (Presidente)
Morelhão, Sérgio Luiz
Moshkalev, Stanislav
Santos Filho, Sebastião Gomes dos
Zambom, Luís da Silva
Título em português
Implantação iônica de baixa energia em polímero para desenvolvimento de camadas compósitas nanoestruturadas condutoras litografáveis.
Palavras-chave em português
Compósitos metal-polímero
Espalhamento de raios-X a baixos ângulos
Implantação iônica
Litografia por feixe de elétrons
Nanopartículas
Percolação
Ressonância de plasmons de superfície
Resumo em português
Eletrônica utilizando polímero em substituição ao silício é uma área de pesquisa recente com perspectivas econômicas promissoras. Compósitos de polímeros com partículas metálicas apresentam interessantes propriedades elétricas, magnéticas e ópticas e têm sido produzidos por uma grande variedade de técnicas. Implantação iônica de metais utilizando plasma é um dos métodos utilizados para obtenção desses compósitos condutores. Neste trabalho é realizada implantação de íons de ouro de baixa energia em PMMA utilizando plasma. O PMMA tem grande importância tecnológica sendo largamente utilizado como resiste em litografias por feixe de elétrons, raios-X, íons e deep-UV. Como resultado da implantação iônica de baixa energia em PMMA há formação de uma camada nanométrica de material condutor. Esse novo material, denominado compósito isolante-condutor, permite criar micro e nanodispositivos através de técnicas largamente utilizadas em microeletrônica. Medidas elétricas são realizadas in situ em função da dose de íons metálicos implantada, o que permite um estudo das propriedades de transporte desses novos materiais, que podem ser modeladas pela teoria da percolação. Simulações utilizando o programa TRIDYN permitem obter a profundidade e o perfil da implantação dos íons. São mostradas caracterizações importantes tais como Microscopia Eletrônica de Transmissão, Microscopia de Varredura por Tunelamento, Espalhamento de Raios-X a Baixos Ângulos, Difração de Raios-X e Espectroscopia UV-vis. Essas técnicas permitem visualizar e investigar o caráter nanoestruturado do compósito metal-polímero. Ainda como parte deste projeto, as camadas condutoras formadas no polímero são caracterizadas quanto à manutenção das suas características de elétron resiste.
Título em inglês
Low energy ion implantation into polymers to develop conductive composite layers for lithography.
Palavras-chave em inglês
Electron-beam lithography
Ion implantation
Metal polymer-composites
Nanoparticles
Percolation
Small angle X-ray scattering
Surface plasmon resonance
Resumo em inglês
Electronics using polymers instead of silicon is a recent research area with promising economic perspectives. Polymer with metallic particles composites presents interesting electrical, magnetic and optical properties and they have been produced by a broad variety of techniques. Metal ion implantation using plasma is one of the used methods to obtain conductor composites. In this work it is performed low energy gold ion implantation in PMMA by using plasma. PMMA has great technological importance once it is broadly used as resist in electron-beam, X-ray, ion and deep UV lithography. As a result of low energy ion implantation in PMMA, a nanometric conducting layer is formed. This new material, named insulator-conductor composite, can allow the creation of micro and nanodevices through well known microelectronics techniques. Electrical measurements are performed in situ as a function of metal ions implanted dose, which allows the investigation of electrical transport of these new materials, which can be modeled by the percolation theory. Simulations using TRIDYN computer code provide the prediction of depth profile of implanted ions. Important characterizations are showed such as Transmission Electron Microscopy, Scanning Tunneling Microscopy, Small Angle X-Ray Scattering, X-Ray Diffraction and UV-vis Spectroscopy. These techniques allow to visualize and to investigate the nanostructured character of the metal-polymer composite. Still as a part of this project, the conducting layers formed are characterized in relation to the maintenance of their characteristics as electron-beam resist.
 
AVISO - A consulta a este documento fica condicionada na aceitação das seguintes condições de uso:
Este trabalho é somente para uso privado de atividades de pesquisa e ensino. Não é autorizada sua reprodução para quaisquer fins lucrativos. Esta reserva de direitos abrange a todos os dados do documento bem como seu conteúdo. Na utilização ou citação de partes do documento é obrigatório mencionar nome da pessoa autora do trabalho.
Data de Publicação
2010-09-22
 
AVISO: O material descrito abaixo refere-se a trabalhos decorrentes desta tese ou dissertação. O conteúdo desses trabalhos é de inteira responsabilidade do autor da tese ou dissertação.
  • ARAUJO, W.W.R., et al. Environmental effects in kelvin force microscopy of modified diamond surfaces [doi:10.1002/jemt.22022]. Microscopy Research and Technique [online], 2012, vol. 75, p. n/a-n/a.
  • Botta, Sergio Brossi, et al. Relationship Between Surface Topography and Energy Density Distribution of Er,Cr:YSGG Beam on Irradiated Dentin: An Atomic Force Microscopy Study [doi:10.1089/pho.2010.2812]. Photomedicine and Laser Surgery [online], 2011, vol. 29, p. 261-269.
  • CATTANI, M, et al. Influence of electron scattering from morphological granularity and surface roughness on thin film electrical resistivity. Surface Review and Letters, 2007, vol. 14, nº 1, p. 87-91.
  • CATTANI, M., et al. Electrical resistivity of very thin metallic films with isotropic and anisotropic surfaces. Surface Review and Letters, 2007, vol. 14, p. 345-356.
  • CATTANI, M., et al. Thermoelectric power in very thin film thermocouples: Quantum size effects [doi:10.1063/1.2388046]. Journal of Applied Physics [online], 2006, vol. 100, p. 114905-4.
  • DUAILIBI, S. E., et al. Tooth Tissue Engineering: The influence of hydrophilic surface on nano-crystalline diamonds films for human Dental Stem Cells. Tissue Engineering, 2013.
  • FERREIRA, J., et al. Tailored SERS substrates obtained with cathodic arc plasma ion implantation of gold nanoparticles into a polymer matrix [doi:10.1039/c2cp23287a]. PCCP. Physical Chemistry Chemical Physics [online], 2012, vol. 14, p. 2050-2055.
  • FREITAS, A., et al. Effects of fluoride or nanohydroxiapatite on roughness and gloss of bleached teeth [doi:10.1002/jemt.20996]. Microscopy Research and Technique [online], 2011, vol. 74, p. 1069-1075.
  • Mammana, S. S., et al. Critical parameter determination of sonic flow controller diamond microtubes and micronozzles [doi:10.1116/1.2790924]. Journal of Vacuum Science & Technology. B, Microelectronics and Nanometer Structures Processing, Measurement and Phenomena [online], 2007, vol. 25, p. 1804-1807.
  • Pedreira de Freitas, Ana Carolina, et al. AFM analysis of bleaching effects on dental enamel microtopography [doi:10.1016/j.apsusc.2009.11.050]. Applied Surface Science [online], 2010, vol. 256, p. 2915-2919.
  • Salvadori, M C, et al. Electrical conductivity of gold-implanted alumina nanocomposite. Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. Section B, Beam Interactions with Materials and Atoms , 2013, vol. 310, p. 32-36.
  • SALVADORI, M, et al. Platinum and gold thin films deposited by filtered vacuum arc: morphological and crystallographic grain sizes [doi:10.1016/j.surfcoat.2004.08.068]. Surface & Coatings Technology [online], 2006, vol. 200, p. 2965-2969.
  • SALVADORI, M, TEIXEIRA, F, and BROWN, I. On the origin of microcraters on the surface of ion beam bombarded plant cell walls [doi:10.1016/j.nimb.2005.07.221]. Nuclear Instruments & Methods in Physics Research. Section B, Beam Interactions with Materials and Atoms [online], 2006, vol. 243, p. 250-252.
  • Salvadori, M. C., et al. A high voltage pulse power supply for metal plasma immersion ion implantation and deposition [doi:10.1063/1.3518969]. Review of Scientific Instruments [online], 2010, vol. 81, p. 124703.
  • Salvadori, M. C., et al. Anisotropic resistivity of thin films due to quantum electron scattering from anisotropic surface roughness [doi:10.1116/1.2699254]. Journal of Vacuum Science & Technology. A. Vacuum, Surfaces and Films (Cessou em 2002. Cont. ISSN 1553-1813 Journal of Vacuum Science & Technology. A, [online], 2007, vol. 25, p. 330-333.
  • Salvadori, M. C., et al. Conducting polymer formed by low energy gold ion implantation [doi:10.1063/1.2973161]. Applied Physics Letters [online], 2008, vol. 93, p. 073102-3.
  • Salvadori, M. C., et al. Design and fabrication of microcavity-array superhydrophobic surfaces [doi:10.1063/1.3466979]. Journal of Applied Physics [online], 2010, vol. 108, p. 024908-024908-6.
  • Salvadori, M. C., et al. Design and fabrication of superhydrophobic surfaces formed of microcavities [doi:10.1063/1.3327836]. Applied Physics Letters [online], 2010, vol. 96, p. 074101.
  • Salvadori, M. C., et al. Electrical conductivity of platinum-implanted polymethylmethacrylate nanocomposite [doi:10.1063/1.3668096]. Journal of Applied Physics [online], 2011, vol. 110, p. 114905.
  • SALVADORI, M. C., et al. Gold ion implantation into alumina using an 'inverted ion source' configuration. Review of Scientific Instruments, 2014, vol. 85, p. 02B502.
  • Salvadori, M. C., et al. Gold nanoparticle formation in diamond-like carbon using two different methods: Gold ion implantation and co-deposition of gold and carbon [doi:10.1063/1.4757029]. Journal of Applied Physics [online], 2012, vol. 112, p. 074312.
  • Salvadori, M. C., et al. Low cost ion implantation technique [doi:10.1063/1.4768699]. Applied Physics Letters [online], 2012, vol. 101, p. 224104.
  • Salvadori, M. C., et al. On the electrical conductivity of Ti-implanted alumina [doi:10.1063/1.3697900]. Journal of Applied Physics [online], 2012, vol. 111, p. 063714.
  • Salvadori, M. C., et al. Performance of an inverted ion source [doi:10.1063/1.4793377]. Review of Scientific Instruments [online], 2013, vol. 84, p. 023506.
  • Salvadori, M. C., et al. Self-neutralized ion beam [doi:10.1063/1.3638714]. Journal of Applied Physics [online], 2011, vol. 110, p. 083308.
  • Salvadori, M. C., et al. Thermoelectric effect in very thin film Pt?Au thermocouples [doi:10.1063/1.2189192]. Applied Physics Letters [online], 2006, vol. 88, p. 133106-3.
  • Salvadori, M.C., et al. Interface tailoring for adhesion enhancement of diamond-like carbon thin films [doi:10.1016/j.diamond.2012.02.005]. Diamond and Related Materials [online], 2012, vol. 25, p. 8-12.
  • Salvadori, M.C., et al. Microcavity-array superhydrophobic surfaces: Limits of the model. Journal of Applied Physics, 2013, vol. 114, p. 174911.
  • Salvadori, M.C., et al. Termination of diamond surfaces with hydrogen, oxygen and fluorine using a small, simple plasma gun [doi:10.1016/j.diamond.2010.01.002]. Diamond and Related Materials [online], 2010, p. 324-328.
  • TEIXEIRA, F S, et al. Isotropic and anisotropic wrinkling of diamond-like carbon films on polydimethylsiloxane substrates. Journal of Applied Physics, 2013, vol. 113, p. 234904 - 1-4.
  • Teixeira, F. S., et al. Annealing effects on nanostructured gold-polymethylmethacrylate composites: Small-angle x-ray scattering analysis [doi:10.1063/1.4720464]. Journal of Applied Physics [online], 2012, vol. 111, p. 104311.
  • Teixeira, F. S., et al. Atomic force microscope nanolithography of polymethylmethacrylate polymer [doi:10.1063/1.2736311]. Review of Scientific Instruments [online], 2007, vol. 78, p. 053702-3.
  • Teixeira, F. S., et al. Electrical, optical, and structural studies of shallow-buried Au-polymethylmethacrylate composite films formed by very low energy ion implantation [doi:10.1116/1.3357287]. Journal of Vacuum Science & Technology. A. Vacuum, Surfaces and Films (Cessou em 2002. Cont. ISSN 1553-1813 Journal of Vacuum Science & Technology. A, [online], 2010, vol. 28, p. 818-823.
  • Teixeira, F. S., et al. Gold-implanted shallow conducting layers in polymethylmethacrylate [doi:10.1063/1.3088874]. Journal of Applied Physics [online], 2009, vol. 105, p. 064313.
  • Teixeira, F. S., et al. Structural properties of buried conducting layers formed by very low energy ion implantation of gold into polymer [doi:10.1063/1.3212574]. Journal of Applied Physics [online], 2009, vol. 106, p. 056106-3.
  • Teixeira, F. S., et al. Structure of disordered gold-polymer thin films using small angle x-ray scattering [doi:10.1063/1.3493241]. Journal of Applied Physics [online], 2010, vol. 108, p. 093505.
  • Teixeira, F. S., et al. Surface plasmon resonance of gold nanoparticles formed by cathodic arc plasma ion implantation into polymer [doi:10.1116/1.3231449]. Journal of Vacuum Science & Technology. B, Microelectronics and Nanometer Structures Processing, Measurement and Phenomena [online], 2009, vol. 27, p. 2242-2247.
  • VIZIR, A., et al. Small plasma source for materials application [doi:10.1063/1.2766837]. Review of Scientific Instruments [online], 2007, vol. 78, p. 086103-3.
  • BOTTA, S. B., et al. Ultrastructural Analysis of Irradiated Dentin with Preventive Purpose. In 87th General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research, Miami, Flórida, Estados Unidos, 2009. Abstract of the 87th General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research., 2009. Abstract.
  • DUAILIBI, S. E., et al. Microscopic analysis of hDSC on Nanocrystalline diamond films. In 87th General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research, Miami, Flórida, Estados Unidos, 2009. Abstract of the 87th General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research., 2009. Abstract.
  • FERNANDES, F M, TEIXEIRA, F S, e SALVADORI, M. C. Efeito da espessura do filme de metal catalítico na morfologia das partículas metálicas e sua influência nos nanotubos de carbono crescidos por PECVD. In XXIX Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada, São Lourenço, 2006. Livro de Resumos do XXIX Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada., 2006. Resumo.
  • FREITAS, A., et al. AFM Analysis Of Bleaching Effects On Dental Enamel Micromorphology. In 87th General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research, Miami, Flórida, Estados Unidos, 2009. Abstract of the 87th General Session & Exhibition of the International Association for Dental Research., 2009. Abstract.
  • FREITAS, A., et al. PSD And Gloss Of Bleached Enamel After Different Polishing Procedures. In International Association for Dental Research (IADR) / American Association for Dental Research (AADR) / CADR 89th General Session and Exhibition, San Diego, 2011. Abstract of the International Association for Dental Research., 2011. Abstract.
  • Salvadori, M. C., et al. Diamond surface modification using plasma. In 10th International Workshop on Plasma-Based Ion Implantation & Deposition, São José dos Campos, SP, Brasi, 2009. Abstracts of the 10th International Workshop on Plasma-Based Ion Implantation & Deposition., 2009. Abstract.
  • SALVADORI, M. C., et al. The Seebeck effect for nanometric Pt and Au thin films. In Symposium on Design, Test, Integration and Packaging of MEMS/MOEMS, Montreux, 2005. Proceeding of Symposium on Design, Test, Integration and Packaging of MEMS/MOEMS., 2005.
  • Salvadori, M.C., et al. Annealing Effects on Nanostructured Gold-PMMA Composites: Small-Angle X- Ray Scattering Analysis. In III Workshop do Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica, Nazaré Paulista, 2011. Resumos do III Workshop do Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica., 2011. Resumo.
  • Salvadori, M.C., et al. Diamond surface with hydrogen, oxygen and fluorine terminations. In VIII Encontro sobre diamante, carbono amorfo, nanotubos de carbono e materiais relacionados, Aracajú, 2009. Resumos do VIII Encontro sobre diamante, carbono amorfo, nanotubos de carbono e materiais relacionados., 2009. Resumo.
  • TEIXEIRA, F S, et al. A near sinusoidal surface morphology created by scan-induced contact AFM nanolithography on PMMA polymer. In V Encontro da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais, Florianópolis, 2006. Livro de Resumos do V Encontro da Sociedade Brasileira de Pesquisa em Materiais., 2006. Resumo.
  • TEIXEIRA, F S, et al. Anisotropia de resistividade elétrica em filmes finos nanoestruturados. In XXX Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada, São Lourenço, 2007. Livro de Resumos do XXX Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada., 2007. Resumo.
  • TEIXEIRA, F S, et al. Anisotropic Resistivity of PMMA Doped with Gold. In 22nd Symposium on Microelectronics Technology and Devices (SBMicro 2007), Rio de Janeiro, 2007. Proceeding of the 22nd Symposium on Microelectronics Technology and Devices (SBMicro 2007)., 2007.
  • TEIXEIRA, F S, et al. Electrical, optical and structural studies of shallow-buried Au-PMMA composite films formed by very low energy pulsed plasma implantation. In AVS 56th International Symposium, San Jose, CA, Estados Unidos, 2009. Abstracts of the AVS 56th International Symposium., 2009. Abstract.
  • TEIXEIRA, F S, et al. Structural Properties of Gold-Polymer Composite Formed by Low Energy Ion Implantation. In 10th International Workshop on Plasma-Based Ion Implantation & Deposition, São José dos Campos, SP, Brasi, 2009. Abstracts of the 10th International Workshop on Plasma-Based Ion Implantation & Deposition., 2009. Abstract.
  • Teixeira, F. S., et al. Gold nanoparticles formed by cathodic arc plasma íon implantation into polymer. In I Workshop do Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica, Nazaré Paulista, 2009. Resumos do I Workshop do Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica., 2009. Resumo.
  • Teixeira, F. S., et al. Gold Nanoparticles formed by cathodic arc plasma ion implantation into polymer. In II Workshop do Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica, Nazaré Paulista, 2010. Resumos do II Workshop do Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica., 2010. Resumo.
  • VAZ, A R, et al. Efeitos termoelétricos em termopares de filmes muito finos de Pt/Au. In XXIX Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada, São Lourenço, 2006. Livro de Resumos do XXIX Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada., 2006. Resumo.
  • VAZ, A R, et al. Estudo do efeito Seebeck para filmes nanométricos de Au e Pt. In XXVIII Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada, Santos, 2005. Livro de resumos do XXVIII Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada., 2005. Resumo.
  • WIEDERKEHR, R S, et al. Desenvolvimento de uma microchave para o controle de abertura e fechamento de microbocais. In XXVIII Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada, Santos, 2005. Livro de Resumos do XXVIII Encontro Nacional de Física da Matéria Condensada., 2005. Resumo.
Todos os direitos da tese/dissertação são de seus autores
CeTI-SC/STI
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP. Copyright © 2001-2024. Todos os direitos reservados.