GFAA – Grupo de Física Aplicada com Aceleradores

Manfredo H. Tabacniks (FAP)

Marcel Dupret L. Barbosa (LAMFI)

Márcia de Almeida Rizzutto (DFN)

Nemitala Added (DFN)

Construção e caracterização de Construção e caracterização de microestruturas em “rastos iônicos”microestruturas em “rastos iônicos”

Adriana Rocha Lima

outubro/2005

Instituto de Física da USP

Motivações

• G.N. Akapiev et al - Ion track membranes providing heat pipe surfaces with capillary structures,Nucle. Instr. and Meth. In Phys. Res B 208 (2003) 133 – 136.

• D. Fink et al – High energy ion beam irradiation of polymers for eletronic aplications, Nucle. Instr. and Meth. In Phys. Res B 236 (2005) 11 – 20.

ObjetivosObjetivos

Desenvolver a metalização de poros em Desenvolver a metalização de poros em membranas de policarbonato.membranas de policarbonato.Caracterização das estruturas obtidas por Caracterização das estruturas obtidas por (SEM e RBS)(SEM e RBS)

O que são rastos iônicos ?O que são rastos iônicos ?Feixe de íons

Rasto iônico

Rastos iônicos revelados (poros)

Construção das microestruturasConstrução das microestruturas

Etapa 1 de 5

Etapa 2 de 5

•Evaporação por PVD (Physical Vapor Deposition):

Deposição de um filme fino de um material condutor Au.

Membranas de policarbonato (Nuclepore)

Altura: 7µm - 10µm

Diâmetro dos poros: 0.4µm - 8µm.

Etapa 3 de 5

• Eletrodeposição:Deposição de uma camada mais espessa de um material condutor.

Solução eletrolítica

Célula eletrolítica

Parâmetros:

•Densidade de corrente elétrica

•Tempo de deposição

•Concentração da solução.

•Agitação

Etapa 4 de 5

• Preenchimento dos poros

Célula eletrolítica

Solução eletrolítica

Etapa 4 de 5

Etapa 5 de 5

• Remoção:

O policarbonato é dissolvido em solução de CH2Cl2.

• Prolongamento:

Crescimento de “cabeça”

ResultadosResultados

Microestruturas: membrana com poros

de 0.4 µm

Microestruturas: membrana com poros

de 0.4 µm

Prolongamento do tempo de preenchimento dos poros de

8µm de diâmetro.

8µm

Caracterização das microestruturas

detector

beamRBS: Rutherford Backscattering Spectrometry

100 200 300 400 500Channel

0

50

100

150

Nor

mal

ized

Yie

ld

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

Energy (MeV)

Simulation of Cu-Au/Cu/Cu-Au/CuInitialized bufferInitialized buffer

Energy (MeV)

Simulação

Channel

Experimental

• Rita Tereza dos Santos - IFUSP

• Wanda Gabriel Pereira Engel- Laboratório de Alvos Finos - IF

• Marina Amélia P. V . S. Santos LME - IF

• Sebastião G. dos Santos Filho – LSI - POLI

• LAMFI

• GFAA

Agradecimentos