Incorporação de boro no diamante CVD pelo substrato

Abstract

Este trabalho está relacionado ao estudo sistemático da inserção de boro em filmes de diamante CVD (deposição química a vapor) através do substrato com o intuito de crescer filmes dopados com alta concentração de boro que passem da qualidade de isolante a semicondutor e, eventualmente, a supercondutor. Recentemente foi observado que, quando a concentração de boro no diamante CVD atinge valores elevados, este apresenta propriedades supercondutoras. Geralmente a incorporação de boro na estrutura do fi lme é obtida através de fonte gasosa (tóxica) no processo CVD. Propõe-se conceber um procedimento alternativo de incorporação de boro no diamante, em alta concentração. Para tal investigação foram testados alguns substratos compostos. Submeteu-se esse substrato a um polimento com pasta diamantada com o objetivo de ajudar a nucleação do filme, que cresce aderido ao substrato. A análise do filme resultante foi feita por: espectroscopia Raman, difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura (MEV), reação nuclear e, também, técnicas de análise de resistividade. Os resultados indicam a incorporação de boro pelo filme. O espectro Raman medido é semelhante ao encontrado na literatura, associado à incorporação de uma grande quantidade de boro (~1020átomoslcm3). O padrão de difração de raios X revela a presença de diamante, com um pico alargado, e ácido bórico, corroborando a presença de boro. Este composto é facilmente formado quando boro é exposto à atmosfera oxidante. Resultados de reação nuclear confirmam a incorporação de boro nos filmes de diamante.