@MASTERSTHESIS{ 2012:601919418, title = {Formação e estabilidade térmica de filmes ultrafinos de PMMA}, year = {2012}, url = "http://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/3258", abstract = "Nesse trabalho foi investigada a formação e estabilidade térmica de filmes ultrafinos de PMMA de diferentes espessuras (entre 2 e 50 nm) depositados sobre lâminas de Si. Para observar os efeitos ocasionados por tratamento térmico nos diferentes ambientes na morfologia da superfície, foram realizados recozimentos em tempos pré-determinados em ar, N2 e vácuo, em temperaturas acima (150 C°), próximas (100 e 120°C) ou muito abaixo da temperatura de transição vítrea Tg nominal do material. Também foi estudado o efeito de pré-irradiação com íons de alta energia (300 keV e 2 MeV H+ e 18 MeV Au+) na estabilidade dos filmes para tratamento térmico no vácuo. Os filmes como depositados apresentaram superfícies lisas e uniformes com exceção de alguns filmes, em geral mais grossos, que apresentaram buracos circulares de tamanhos entre 100 e 300 nm em algumas regiões. Observou-se um aumento suave da rugosidade dos filmes com o crescimento da espessura h dos filmes até h~10 nm. Para filmes com espessura h>10 nm a rugosidade quadrática média (RRMS) do filme tendeu a estabilizar em torno de ~0,25 nm. Os filmes mantidos em ar na temperatura ambiente mostraram em alguns casos efeito de envelhecimento com aumentos na rugosidade de até 20% num período de 60 dias. Para períodos curtos, não se observou um efeito significativo nos filmes. Os filmes que foram tratados em temperatura acima ou próximo da Tg apresentaram crescimento nos valores de RRMS para todos os tipos de atmosferas. A magnitude de variação foi, contudo mais acentuado para o vácuo: a rugosidade dos filmes chegou a alcançar um valor até três vezes o valor inicial após um período de 24h. No geral, os filmes mais finos se mostraram mais estáveis frente aos tratamentos térmicos em todos os diferentes ambientes. Esse resultado pode estar vinculado ao predomínio das interações de interface polares (entre o óxido nativo na superfície do silício e os grupos C=O do PMMA) nos filmes ultrafinos. A irradiação com íons pesados aumentou a rugosidade dos filmes para todas as fluências utilizadas. Por sua vez a irradiação com íons leves nas duas energias utilizadas acelerou a desestabilização dos filmes em doses baixas, mas gerou uma melhoria na estabilidade em doses intermediárias. Esses efeitos podem ser atribuídos aos tipos de modificações introduzidas pelos íons em cada regime de energia. Para os íons de Au+ os danos e o sputtering são muito mais acentuados, favorecendo formação de buracos na superfície. Para íons de H+, predominam os efeitos diluídos dos elétrons secundários que podem aumentar a mobilidade das cadeias via processo de cisão em fluências baixas, mas favorecem a reticulação e estabilização para doses mais altas.", publisher = {Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul}, scholl = {Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais}, note = {Faculdade de Engenharia} }