Determinação dos parâmetros para deposição de Nitreto de Nióbio (NbN) com gaiola catódica - Alves, José Irlandio Sales (Brasil, 2024)
As maiores reservas lavráveis no mundo de Nióbio (Nb) se encontram no Brasil, predominantemente em Araxá município de Minas Gerais com 742 Mt (megatoneladas) e Goiás nas cidades de Catalão e Ouvidor com 82,7 Mt de pirocloro, mineral composto por 71% de oxido de nióbio. O Nióbio apresenta características únicas em modificar as propriedades dos materiais e assim se estabelece como uma matriz mineral de elevado potencial tecnológico, econômico e sustentável. Como vertente tecnológica se têm a síntese de filmes finos de NbN (Nitreto de Nióbio), que no presente trabalho foram depositados sobre os substratos de vidro e silício utilizando-se a técnica de gaiola catódica. Essa técnica foi escolhida devido sua versatilidade para a deposição de filmes finos e em virtude da sua utilização para deposição de NbN, observou-se a necessidade de se comprovar o mecanismo e eficiência na deposição de filmes de NbN e suas fases em materiais para aplicação tecnológica, como os aços e ferramentas. Para realização deste trabalho o sistema foi configurado em um reator de plasma com uma gaiola catódica submetida a uma tensão DC média de 690 V, corrente de 0,64 A, temperatura de trabalho 673,15 K e fluxo em sccm de misturas gasosas de H2 e N2 à uma pressão de 150 Pa por um período de 1 hora. As amostras obtidas foram caracterizadas por difração, fluorescência de raios-X e MEV para determinação da composição, fases e morfologia. Com base nos resultados obtidos identificou-se a condição mais adequada para deposição Nitreto de Nióbio, definindo-se em quais parâmetros ocorre a prevalência das fases δ-NbN cúbica e/ou δ’-NbN hexagonal no substrato de silício, dessa forma, oferece-se uma contribuição para o domínio na utilização deste mineral no desenvolvimento de novas tecnologias que agreguem valor à exploração deste recurso natural.
Determination of parameters for Niobium Nitride (NbN) deposition using a cathodic cage
Keywords: ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Nitreto de nióbio; Deposição; Filmes finos; Gaiola catódica; Plasma; Niobium nitride; Deposition; Thin films; Cathodic cage