nitrudos

Depósito de capas de nitruro de carbono
mediante ablación láser
R. Soto(*\ P. González^*-*, J. Pou(*\ B. Leói/*-1 y M. Pérez-Amor^
Resumen

Se presenta la preparación de capas finas de nitruro de carbono mediante la ablación de diferentes
tipos de blancos (grafito, guanazol) en una atmósfera reactiva de amoniaco utilizando un láser de
excímero de ArF (193 nm). Las capas se han depositadosobre diferentes soportes (obleas de silicio y
aluminio) y se han analizado empleando técnicas de caracterización básicas como la espectroscopia
infrarroja mediante transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia de rayos X por dispersión de
energía (EDX) y perfilometría. Se ha realizado, para los dos blancos utilizados, un estudio comparativo de la influencia de la presión total de amoniaco enla velocidad de depósito, composición y propiedades del material obtenido. Se ha observado en ambos casos la progresiva incorporación de
nitrógeno en las capas con el aumento de la presión de amoniaco, estando el nitrógeno enlazado al
carbono en diferentes configuraciones (enlaces simples, dobles y/o triples). La utilización del blanco
de guanazol se muestra más eficiente en la incorporación denitrógeno en las capas y en la formación
de enlaces simples de C-N.
Palabras clave: Ablación láser. Nitruro de carbono. Fotodisociación de amoniaco. Láser de
excímero. Capas delgadas.

Deposit of carbón nitride films by láser ablation
Abstract

The preparation of carbón nitride thin films by ablation of different target compounds (graphite,
guanazole) in a reactive atmosphere of ammoniawith an ArF excimer láser (193 nm) is reported. The
films were deposited on different substrates (silicon wafers and aluminium plates) and were analysed
with different techniques such as profilometry, Fourier transform infrared (FTIR) and energy
dispersive X-ray spectroscopy (EDX). For both targets, a comparative study of the influence of the
ammonia total pressure on the growth rate,composition and properties of the obtained material has
been done. A gradual nitrogen incorporation in the films with increasing ammonia pressure and also
the presence of nitrogen bonded to carbón in different configurations (simple, double and/or triple
bonds) was observed. The use of guanazole targets leads to higher efficiency in the nitrogen
incorporation and in the formation of simple C-N bonds.Keywords: Láser ablation. Carbón nitride. Ammonia photodissociation. Excimer láser. Thin
films.

1. INTRODUCCIÓN
Desde las primeras predicciones teóricas acerca
de la existencia de compuestos de nitruro de carbono, a los que se les atribuían excelentes propiedades
mecánicas (1 y 2), se ha realizado un considerable
esfuerzo en el intento de obtener dicho material,
con la correctaestequiometría y estructura, aplicando toda una gran variedad de métodos y técnicas.
Los métodos de depósito de materiales basados
en la utilización de láseres se han aplicado con
(*) Dpto. de Física Aplicada, Univ. de Vigo. Lagoas-Marcosende 9. 36280-Vigo (España).

notable éxito a la obtención de capas delgadas de
nitruro de carbono. Por una parte, se han utilizado
técnicas de depósito químico apartir de vapor
(LCVD) basadas en la fotodisociación de distintas
mezclas de gases precursores (NH3, CC14, etileno,
dimetilamina...) mediante los fotones proporcionados por láseres de excímero y C0 2 (3 y 4). Otra técnica de depósito es la denominada ablación láser,
cuyo mecanismo se basa en la ablación de un blanco (grafito, melamina, etc.) en presencia de una
atmósfera inerte o reactiva (N2,NH3, ...) utilizando
un láser pulsado de potencia (5-9).
En este trabajo se presenta un estudio comparativo de las características de las capas de nitruro de
carbono obtenidas mediante la ablación de blancos

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