Propriedades ópticas e elétricas de filmes semicondutores à base de titânio desenvolvidos por método de nitretação a plasma em diferentes configurações de gaiola catódica e fontes de alimentação

Abstract

Este trabalho investiga o desenvolvimento e caracterização de semicondutores à base de nitreto de titânio (TiN), depositados por plasma em gaiola catódica. O estudo investiga a influência da aplicação de uma fonte assimétrica bipolar pulsada (ABiPPS) na formação de filmes finos, analisando suas propriedades ópticas e elétricas. Os filmes produzidos foram caracterizados por espectrofotometria para determinar transmitância e refletância, e por medições elétricas utilizando a técnica de quatro pontas e efeito Hall na configuração de Van der Pauw. Os resultados demonstraram que a técnica ABiPPS permitiu a otimização dos parâmetros de deposição, resultando em filmes com elevada refletância na região ultravioleta e boa transmitância no infravermelho, características úteis para revestimentos reflexivos e janelas ópticas. Além disso, a resistividade elétrica das amostras variou significativamente, sugerindo influência da deposição sobre a densidade de portadores de carga. Os resultados indicam o potencial da técnica ABiPPS para aplicações em dispositivos avançados, destacando a necessidade de um maior controle das condições experimentais para melhorar a estabilidade do plasma e a reprodutibilidade dos filmes.This study investigates the development and characterization of titanium nitride (TiN)-based semiconductors deposited by cathodic cage plasma. The research examines the influence of applying an asymmetric bipolar pulsed power supply (ABiPPS) on the formation of thin films, analyzing their optical and electrical properties. The produced films were characterized by spectrophotometry to determine transmittance and reflectance and by electrical measurements using the four-point probe technique and Hall effect in the Van der Pauw configuration. The results demonstrated that the ABiPPS technique enabled the optimization of deposition parameters, resulting in films with high reflectance in the ultraviolet region and good transmittance in the infrared, making them suitable for reflective coatings and optical windows. Additionally, the electrical resistivity of the samples varied significantly, suggesting that the deposition process influences charge carrier density. The findings highlight the potential of the ABiPPS technique for advanced device applications while emphasizing the need for greater control of experimental conditions to improve plasma stability and film reproducibility.