Determinação da espessura e índice de refração de filmes finos de SiO2 usando o método de otimização global Cross-entropy
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v10i10.19028Palavras-chave:
Otimização global; Caracterização óptica; Filme fino; Modelo de Cauchy; SiO2; Cross-entropy; Bootstrapping.Resumo
O dióxido de silício (SiO2) é um material abundante na natureza e que possui ampla aplicação em dispositivos semicondutores e isolantes. Neste trabalho foi realizado o crescimento de um conjunto de seis amostras de SiO2 em substrato de Silício Sigma-Aldrich, variando o tempo e a temperatura de crescimento. Este conjunto de amostras foram crescidas utilizando tempos de 10 e 12h e temperaturas de 800, 900 e 1000 ºC, sobre atmosfera ambiente. Após o crescimento dos filmes, realizou-se medidas de refletância nos filmes eno substrato, utilizando o espectrofotômetro Stellarnet UV-VIS-NIR entre 194 a 1081,5 nm. Estas medidas foram modeladas utilizando um método de otimização global, nomeado Cross-entropy, juntamente com a técnica de reamostragem Bootstrapping, buscando determinar de forma robusta e estatística o índice de refração do filme fino em função do comprimento de onda e sua espessura. Para estimar o índice de refração do filme fino de SiO2 foi utilizado o modelo de Cauchy. Para o substrato foram utilizadas as medidas de refletância. O método se mostrou eficiente, apresentando valores de espessura que foram validados de acordo com os parâmetros de crescimento e dados da literatura. Tal método se mostrou uma ferramenta importante e de baixo custo, em comparação com os métodos tradicionais, para ajudar nas etapas de construção de filmes finos para dispositivos semicondutores e isolantes, melhorando assim, suas propriedades físicas e também possibilitando o desenvolvimento de novos dispositivos.
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