FORMATION OF METAL NANOPARTICLES BY SPUTTER DEPOSITION ON UNCD FILMS BY NPIII INSIDE CONDUCTIVE TUBES
Este trabalho relata a modificação da superfície de filmes de diamante ultranocristalino (UNCD) por Implantação de Íons de Imersão em Plasma de Nitrogênio (NPIII) usando tubos condutores. Filmes UNCD foram depositados em substratos de titânio pelo processo CVD usando um reator de filamento quente. Os filmes UNCD foram tratados por NPIII dentro de tubos metálicos de aço inoxidável. Os tubos, com 150 mm de comprimento e diferentes diâmetros, contendo os filmes UNCD foram colocados no interior de uma câmara de vácuo de 600 litros. Para investigar o efeito do tratamento NPIII nos filmes UNCD foram usados as técnicas de Microscopia Eletrônica de Varredura de Canhão de Emissão de Campo (FEG-SEM) com Espectroscopia Dispersiva de Energia (EDS), Difração de Raios-X (XRD), Espectroscopia de Espalhamento Raman (RSS) e Espectroscopia de Fotoelétrons excitados por raios-X (XPS). Os resultados mostraram que o tratamento NPIII alterou a morfologia superficial dos filmes UNCD, aumentou o grau de desordem e os defeitos estruturais e a formação de nanopartículas metálicas por deposição catódica dos materiais dos tubos condutores. A análise de superfície também demonstrou dependência substancial do tratamento por NPIII com o diâmetro dos tubos condutores. Para o tratamento do filme UNCD por NPIII no tubo com diâmetro interno de 110 mm (T110), houve formação de camadas de óxido e nitreto metálico na superfície do UNCD. Para o tratamento realizado dentro do tubo com diâmetro de 40 mm (T40), houve implantação de partículas metálicas, indicando que a superfície dos filmes de UNCD foi totalmente recoberta por ferro (Feº).
FORMATION OF METAL NANOPARTICLES BY SPUTTER DEPOSITION ON UNCD FILMS BY NPIII INSIDE CONDUCTIVE TUBES
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DOI: 10.37572/EdArt_3006213617
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Palavras-chave: Implantação iônica por Imersão em Plasma, Modificação de Superfície, Filmes de diamante Ultra Nano Cristalino, Tubos condutivos
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Keywords: Plasma Immersion Ion Implantation, Surface Modification, Ultrananocrystalline Diamond Films, conductive tubes.
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Abstract:
This work report the surface modification of ultrananocrystalline diamond (UNCD) films by Nitrogen Plasma Immersion Ion Implantation (NPIII) using conductive tubes. UNCD films were deposited on titanium substrates by CVD process using a hot filament reactor. The UNCD films were treated by NPIII inside stainless steel metallic tubes. The tubes, with 150 mm of length and different diameters, containing the UNCD films were placed in the interior of vacuum chamber of 600 liters. Field Emission Gun Scanning Electron Microscopy (FEG-SEM) with Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) auxiliary, X-Ray Diffraction (XRD), Raman Scattering Spectroscopy (RSS), and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) were used to investigate the effect of NPIII treatment on UNCD films. The results showed that the NPIII treatment changed the surface morphology of UNCD films , increased the degree of disorder and the structural defects, and the formation of metallic nanoparticles by sputter deposition of the materials from the conductive tubes. Surface analysis have also demonstrated substantial dependence of NPIII with the conductive tubes diameter. For the UNCD film treatment by NPIII inside tube with diameter of 110 mm (T110), there was formation of metal oxide and nitride layers on the surface. For the treatment carried out inside the tube with a diameter of 40 mm (T40), there was implantation of metallic particles, indicating that the surface of the UNCD films was completely covered by iron (Feº).
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Número de páginas: 20
- Nazir Monteiro dos Santos
- Divani Carvalho Barbosa
- Evaldo José Corat
- Mario Ueda