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Anisotropia de resistividade elétrica em filmes finos nanoestruturados.; Electrical resistivity anisotropy in nanostructured thin films.

Teixeira, Fernanda de Sá
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 18/05/2007 PT
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O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um dispositivo de filme fino com anisotropia de resistividade elétrica. A idéia foi usar um efeito quântico presente em filmes muito finos de materiais condutores ou semicondutores com morfologia anisotrópica na superfície. A morfologia foi um perfil unidirecional quase-senoidal. As resistividades foram determinadas medindo-se as resistências elétricas destes materiais em direções ortogonais, levando-se em conta a geometria da amostra e suas dimensões. O material condutor usado foi Polimetilmetacrilato (PMMA) com ouro implantado na superfície. A profundidade média de implantação foi 2,7 nm. Na fabricação do dispositivo foi utilizada micro e nanolitografia, caracterização por Microscopia Eletrônica de Varredura e Microscopia de Força Atômica e implantação de ouro por MePIIID (Metal Plasma Immersion Ion Implantation and Deposition).; The main purpose of this work was to develop a thin film device with electrical anisotropic resistivity. The idea was to use a quantum effect which is present in very thin films of conductor or semiconductor materials with anisotropic morphology on the surface. The morphology was a sinusoidal-like unidirectional profile. The resistivities were determined measuring the electrical resistances of theses materials in orthogonal directions...

Formação de estruturas submicrométricas auto-organizadas de copolímeros sobre substratos sólidos e aplicações em litografia; Formation of self assembled submicrometric copolymer structures on solid substrates and lithography application

Longaresi, Rafael Henriques
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 21/02/2008 PT
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Processos de nanofabricação baseado na auto-montagem de estruturas de copolímeros em bloco tem se tornado importantes ferramentas na nanotecnologia devido a formação de estruturas altamente regulares e ordenadas. Nesse trabalho, apresentaremos resultados experimentais de estruturas sub-micrométricas do copolímero tribloco poliestireno-b-poli(etileno-co-butileno)-b-poliestireno (SEBS), com 15:70:15 de taxa de peso com Mw = 112.000 gmol-1e Mw/Mn = 1,15, que são formadas durante processos de evaporação de sua solução seguidas de dewetting. Foi observado nanoestruturas ordenadas na forma de tiras e pontos, fortemente dependentes da concentração polimérica da solução. Todo o processo engloba uma seqüência de eventos, envolvendo ondulações devido a fluxos termocapilares, dewetting e instabilidade de Rayleigh, assim como a contribuição da segregação de fase entre os componentes do copolímero. Imagens de AFM claramente mostram que a instabilidades das nanoestruturas formadas por tiras decaem em pontos. Também, o fenômeno da separação de microfase do copolímero em bloco desempenha um processo importante, estabelecendo a espessura da estrutura final. Modelos sub-micrométricos obtidos em silicone a partir das estruturas de SEBS mostram que esta é uma técnica promissora de litografia para a nanoeletrônica.; Nanofabrication processes based on self-assembling block copolymers are coming important tools in nanotechnology owing to its properties that provide high regular and ordered patterns. Here...

Geração e propagação de ondas de superfície em fendas metálicas de dimensões menores que o comprimento de onda; Generation and propagation of surface waves in metallic slits of dimensions smaller than the wavelength

Silva, Otavio de Brito
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 26/10/2012 PT
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Neste trabalho apresentamos um estudo sistemático da transmissão da radiação eletromagnética em um conjunto de fendas metálicas individuais depositadas em substratos de vidro BK7 com larguras abaixo do comprimento de onda da luz incidente. As fendas foram obtidas através da evaporação térmica de prata e ouro sobre um substrato dielétrico (vidro BK7). A fabricação das fendas foi feita de forma direta através de um equipamento de feixe de íons de Gálio (FEI Quanta 3D). A transmissão óptica das fendas foi estudada com radiação laser para os comprimentos de onda de 488 nm e 632.8 nm. Observouse uma oscilação de intensidade na transmissão devido ao efeito de interferência dos surface plasmon polariton (SPP) gerados na superfície metálica como função da espessura do filme metálico. Os resultados experimentais obtidos foram confrontados com simulações computacionais, via método de elementos finitos, a partir das quais pode se compreender os mecanismos de propagação da radiação na estrutura em questão, e compará-los com detalhes da fabricação de fendas. Procedimento similar foi realizado ao variar a largura das mesmas. Também foi feita a análise da transmissão óptica em fendas fabricadas em filmes constituídos por camadas alternadas de prata e ouro...

Estudo de técnicas de nanofabricação aplicada à filmes semicondutores; Development of nanofabrication techniques applied to semiconductor films

Alves, Marcus Vinícius
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 29/03/1999 PT
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Este trabalho teve como objetivo principal o estudo de técnicas de nanofabricação aplicadas a filmes semicondutores do grupo 111-V, crescidos pela técnica de epitaxia por feixe molecular. Padrões, visando o domínio da técnica e a produção de nano-estruturas foram criados em filmes de GaAs utilizando-se a técnica de litografia por feixe de elétrons e ataques químicos. Os padrões foram gerados a partir de um software especial de controle que, acoplado ao microscópio eletrônico de varredura, através de uma interface, permite o controle externo da varredura x-y do feixe de elétrons. Estudamos o comportamento da espessura do filme de elétron-resiste poli (metacrilato de metila) (PMMA) em função da temperatura, aplicando soluções com pesos moleculares variados sobre filmes semicondutores, dissolvidos em Xileno, Monoclorobenzeno e Acetona. Investigamos o uso do ultra-som nos processos de revelação do PMMA e no ataque químico de superfícies de GaAs. Através da análise do ataque químico empregando várias formulações a base de ácidos em GaAs (100) e (3 1 l)A e B, determinamos a velocidade de ataque em cada caso, classificando as propriedades obtidas para a superfície. Em GaAs (100) avaliamos a dependência entre a rugosidade da face atacada e o tempo de ataque para uma solução de NH4OH:H2O (pH=7). Os resultados por nós obtidos formam um conjunto de dados que servirão de apoio a trabalhos futuros...

Fabricação e caracterização de nanoestruturas metálicas para aplicações em dispositivos plasmônicos; Manufacturing and characterization of metal nanostructures for plasmonics devices applications

Bratifich, Rafael
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 14/08/2015 PT
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27.606802%
O interesse por aplicações que utilizam efeitos de plásmons poláritons de superfície (SPP) vem crescendo, pois as ondas SPPs apresentam enorme potencial no desenvolvimento de filtros e biossensores ópticos. A sensibilidade da ressonância de plásmons em nanoestruturas permite o estudo em tempo real de variações mínimas em índice de refração, solutos e antígenos. Neste trabalho foram aplicadas técnicas de nanofabricação (litografia por feixe de elétrons e íons) para o desenvolvimento de estruturas plasmônicas e sua posterior caracterização. As estruturas foram utilizadas para verificar propriedades de absorção e fluorescência em moléculas opticamente ativas - Porfirina e Rodamina 6G. As estruturas - conjuntos de fendas e matrizes de buracos circulares com diversos períodos - foram fabricadas em um filme fino de ouro (Au) sobre substrato de vidro (Borofloat 33 - Schott), usando um feixe de íons de Gálio (FEI Quanta Quanta 3D 200i). A transmissão óptica foi estudada na região de 400nm a 900nm (VIS-NIR). Os resultados experimentais foram comparados com simulações computacionais. O estudo da absorção molecular da porfirina foi conduzido observando-se a variação na intensidade da transmissão. Ao alterar a concentração da porfirina sobre as estruturas...

Characterization of metal oxide-based gas nanosensors and microsensors fabricated via local anodic oxidation using atomic force microscopy

Archanjo, Braulio Soares; Fernández Siles, Pablo Roberto; Oliveira, Camilla K. B. Q. M.; Baptista, Daniel Lorscheitter; Neves, Bernardo Ruegger Almeida
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: application/pdf
ENG
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Thiswork reports on nanoscale and microscalemetal oxide gas sensors, consisting ofmetal-semiconductor-metal barriers designed via scanning probe microscopy. Two distinctmetal oxides, molybdenum and titaniumoxides, were tested at different temperatures using CO2 and H2 as test gases. Sensitivities down to ppm levels are demonstrated, and the influence of dry and humid working atmospheres on these metal oxide conductivities was studied. Furthermore, the activation energy was evaluated and analyzed within working sensor temperature range. Finally, full morphological, chemical, and structural analyses of the oxides composites are provided allowing their identification as MoO3 and TiO2− x.

Third-order nonlinear optical response of colloidal gold nanoparticles prepared by sputtering deposition

Castro, Hermerson Pablo Silva; Santos, Heberton Wender Luiz dos; Alencar, Marcio André Rodrigues Cavalcanti de; Teixeira, Sergio Ribeiro; Dupont, Jairton; Hickmann, Jandir Miguel
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: application/pdf
ENG
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The nonlinear optical responses of gold nanoparticles dispersed in castor oil produced by sputtering deposition were investigated, using the thermally managed Z-scan technique. Particles with spherical shape and 2.6 nm of average diameter were obtained and characterized by transmission electron microscopy and small angle X-ray scattering. This colloid was highly stable, without the presence of chemical impurities, neither stabilizers. It was observed that this system presents a large refractive third-order nonlinear response and a negligible nonlinear absorption. Moreover, the evaluation of the all-optical switching figures of merit demonstrated that the colloidal nanoparticles prepared by sputtering deposition have a good potential for the development of ultrafast photonic devices.

Micro e nanofabricação (fabricação de contatos eletricos) por feixe de ions focalizados; Micro and nano (manufacture of electrical contacts) with focused ion beam

Marcelo Macchi da Silva
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/06/2007 PT
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A nanotecnologia e uma área nova e promissora que englobam muitas disciplinas de ciência e engenharia. Seu rápido crescimento nas ultimas duas décadas é devido ao crescimento simultâneo na fabricação e caracterização de materiais em escala nanométrica. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma técnica de processo híbrido para a fabricação de micro e nanocontatos assim como sua caracterização elétrica. Esse processo híbrido combina a fotolitografia seguida da técnica de lift-off e a deposição de platina por FIB. Para determinar a resistividade da platina depositada por FIB (Focuded Ion Beam), foram fabricas estruturas quadradas variando sua espessura de 5 nm - 100 nm e sua área 150 µm 150 µm e 20 µm x 20 µm. Resistores com comprimento de 30 µm variando sua área de secção (50 nm x 50 nm - 1 µm x 1 µm) foram fabricados a fim de uma melhor na caracterização do processo de deposição do filme de Pt assim como sua caracterização elétrica. As medidas elétricas foram realizadas na estação Keythley 4200 SCS, onde foi utilizado o método de quatro pontas nas estruturas quadradas para a caracterização da resistividade. Nos resistores utilizamos a configuração de dois terminais para a caracterização de resistência dos nanocontatos; Nanoscale science and technology is a young and burgeoning field that encompasses nearly every discipline of science and engineering...

Desenvolvimento de processos de obtenção nanofios de silício para dispositivos MOS 3D utilizando feixe de íons focalizados e litografia por feixe de elétrons; Development of process for obtaining silicon nanowires for 3D MOS devices using focused ion beam and electron beam lithography

Marcos Vinicius Puydinger dos Santos
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 18/12/2013 PT
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Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento do processo de obtenção de nanofios de silício (SiNW) para aplicações em dispositivos MOS tridimensionais utilizando as técnicas de Feixe Íons Focalizados com íons de Gálio (GaFIB) e Litografia por Feixe de Elétrons (EBL). O processo completo de fabricação foi desenvolvido para a obtenção de transistores sem junção baseados em nanofios (junctionless nanowire transistors, JNT), escolhidos devido à facilidade de processamento – comparativamente a outros dispositivos, como FinFETs – e à ausência de efeitos de canal curto e perfuração MOS (punchthrough). Lâminas de tecnologia SOI (Silicon on Insulator) foram utilizadas como substrato. GaFIB/SEM – um sistema de duplo feixe acoplado a um microscópio eletrônico de varredura -, com resolução nominal de feixe iônico de 20 nm, foi utilizado para a definição dos nanofios de silício com dopagem local por íons de Gálio (p+ - SiNW) e deposição de dielétrico de porta de SiO2 e eletrodos de fonte, dreno e porta de Platina. Para deposição dos eletrodos metálicos e do dielétrico de porta foi utilizado feixe de elétrons disponível no SEM de modo a evitar implantação iônica extra e evitar o processo de sputtering dos nanofios de silício. As dimensões do comprimento (LFin) e altura (HFin) do nanofio...

Implementação de um protótipo AFM/STM para eletrodeposição localizada

Souza, Daniel Henrique Camargo de
Fonte: Universidade Federal de Santa Catarina Publicador: Universidade Federal de Santa Catarina
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: [107] p.| il., graf., tabs.
POR
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Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010; O estado da arte em eletrônica, direciona os estudos para o desenvolvimento de técnicas de nanofabricação de dispositivos, sistemas e nanoestruturas eletrônicas. Assim sendo, Neste trabalho temos exposto o estudo da eletrodeposição de tetrafluoroborato em substrato de ouro por intermédio de um protótipo de AFM/STM. Construído e desenvolvido para atender as necessidades de caracterização desse estudo. Sendo que, como eletrólito usou-se o líquido iônico a temperatura ambiente (LI) tetrafluoroborato de 1-metil-3-butilimidazólio. Tal estudo contribui para o entendimento do processo de eletrodeposição via LI assitido com AFM/STM. Sendo um promissor método de nanofabricação de dispositivos eletrônicos, dopagem local, ou em processos secundários da fabricação de circuitos integrados. O desenvolvimento de um protótipo de AFM/STM, ferramenta crucial para quem deseja trabalhar em nanoescala e nanomanipulação, aparece no entendimento do controle das variáveis do sistema, sendo imprescindível para o domínio em tal nível de averiguação e enriquecedor para o entendimento em nanotecnologia.

Nanofabricação com microscópio de força atômica: estruturas magnéticas confinadas e transporte magnético

Barbosa de Oliveira, Alexandre; Azevedo da Costa, Antonio (Orientador)
Fonte: Universidade Federal de Pernambuco Publicador: Universidade Federal de Pernambuco
Tipo: Outros
PT_BR
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Nesta tese foram desenvolvidas duas técnicas de litografia do tipo bottom-up usando o Microscópio de Força Atômica (MFA). Foram fabricadas estruturas magnéticas mesoscópicas com várias geometrias. As estruturas básicas foram nanofios metálicos magnéticos com espessuras a partir de 3.5 nm, larguras a partir de 300 nm e comprimentos a partir de 10 μm. Foram detalhadamente desenvolvidas duas técnicas de nanofabricação: nanofabricação mecânica e nanofabricação por oxidação anódica local. Foram estudados processos de reversão da magnetização em geometrias confinadas utilizando técnicas de transporte elétrico. Foram desenvolvidos modelos analíticos que interpretam satisfatoriamente os processos de magnetização nas estruturas fabricadas. Na primeira técnica de fabricação o padrão de interesse é transferido mecanicamente utilizando a sonda de MFA para remover o polímero polimetil metacrilato (PMMA) apenas na região desejada, até expor o substrato de Si(001). Em seguida o material de interesse é depositado pela técnica de sputtering sobre toda a superfície da amostra cobrindo tanto o PMMA restante como o padrão desenhado, deixando o material depositado na área litografada em contacto com o substrato. Na segunda técnica desenvolvida fabrica-se uma máscara de óxido de germânio (GeO2) sobre a superfície de PMMA. O padrão de GeO2 é fabricado pela técnica de Oxidação Anódica Local onde a sonda de MFA é usada como eletrodo para realizar a oxidação numa atmosfera com humidade controlada. O processo é composto das seguintes etapas: (i) deposição da camada de PMMA de 90 nm de espessura por spin coating sobre o substrato de Si (001)...

Configuração, anisotropia e defeitos em uma rede de vórtices na presença de nanoarmadilhas

Lima, Cléssio Leão Silva
Fonte: Universidade Federal de Pernambuco Publicador: Universidade Federal de Pernambuco
Tipo: Outros
PT_BR
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Desde o trabalho de Abrikosov em 1957, tem se tornado clara a existência e a estabilidade de uma rede de linhas de fluxo magnético (vórtices) em certas faixas de campo e temperatura em supercondutores do tipo II. Submetidos a correntes ou flutuações térmicas, os vórtices movimentam-se na amostra supercondutora de forma a gerar dissipação térmica. Porém, tais perdas são danosas para a grande maioria das aplicações tecnológicas atuais, sempre tentando alcançar correntes elétricas livres de resistividade. Nestes casos, evitar a dissipação ou ruído na voltagem nada mais é do que evitar o movimento destas linhas de fluxo magnético. Uma das formas mais eficazes e práticas de se reduzir o movimento não desejado dos vórtices é introduzir centros de aprisionamento artificial ( pinning artificial). Estes centros de aprisionamento são introduzidos por técnicas de nanofabricação que podem produzir configurações aleatórias ou regulares de pinning . Neste último caso, redes de centros de ancoragem induzem configurações de rede de vórtices cuja corrente crítica é superior `a encontrada em rede de vórtices submetida a centros de pinning aleatórios. Tal fato se dá basicamente devido ao efeito de matching e comensurabilidade entre as duas redes. Assim...

Litografia por oxidação anódica seletiva de nanodispositivos através de microscopia de força atômica; Local anodic oxidation (LAO) lithography of nanodevices by means of atomic force microscopy

Pablo Roberto Fernandez Siles
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 16/03/2006 PT
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A Oxidação anódica local em substratos tanto semicondutores quanto metálicos através do Microscópio de Força Atômica tem surgido ao longo dos últimos anos como uma das técnicas de litografia mais confiáveis e versáteis para a fabricação de dispositivos e estruturas em escala nanométrica. Embora aspectos fundamentais, como a dinâmica envolvida no processo de oxidação anódica em relação a diferentes parâmetros de controle, é ainda objeto de estudo. Pretende-se neste trabalho realizar uma caracterização de diferentes processos de litografia por AFM, com o objetivo de obter um melhor entendimento da cinética envolvida na oxidação assim como também determinar e quantificar a influência dos principais parâmetros de controle envolvidos no processo. Através de um processo de oxidação dinâmico, onde a ponta do microscópio encontra-se em movimento sobre a superfície da amostra durante o processo de oxidação, são determinadas as taxas de formação das estruturas de óxido em relação a parâmetros como a tensão aplicada na interface ponta-amostra, a umidade e a velocidade de varredura do microscópio. Finalmente, implementa-se a técnica para a fabricação de dispositivos em pequena escala. A construção de dispositivos passa por duas etapas de litografia...

Fabricação de estruturas híbridas para aplicação em transistores de spin

Araujo, Clodoaldo Irineu Levartoski de
Fonte: Florianópolis, SC Publicador: Florianópolis, SC
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 73 p.| il., grafs., tabs.
POR
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Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2011; Dispositivos spintrônicos apresentam potencial aumento da velocidade de processamento de dados, redução do consumo de energia elétrica e aumento da densidade de integração em comparação com dispositivos convencionais, devido à adição do grau de liberdade relativo ao momento magnético do elétron (spin). Estes dispositivos são atualmente utilizados como sensores magnéticos em cabeças leitoras de discos rígidos e em memórias magnéticas de acesso randômico (MRAM). A crescente demanda por aumento do desempenho e portabilidade dos equipamentos eletrônicos, que requer o desenvolvimento de dispositivos com alta sensibilidade e dimensões reduzidas, torna a spintrônica uma linha de pesquisa amplamente investigada. A possível utilização de dispositivos spintrônicos em dispositivos laterais com canal de spin em um semicondutor controlado por voltagem de gate, nos chamados transistores de spin por efeito de campo (SPINFET), torna os dispositivos spintrônicos prováveis candidatos à superação das limitações da eletrônica convencional. Nesta tese de doutorado são realizados fabricação e estudo de estruturas híbridas para aplicação em transistores de spin com técnicas compatíveis para obtenção de dispositivos com alto desempenho...