Influência Do Ambiente Químico Na Fotoluminescência De Oxi-Nitreto De Titânio Dopado Com Érbio

Neste trabalho foi investigada a influencia do ambiente quimico na fotoluminescencia de filmes finos de Oxi-nitreto de titânio dopados com erbio (TiNxOy : Er). Os filmes finos foram crescidos utilizando a tecnica de Deposicao por Feixe de Ions (IBD ? Ion Beam Deposition) e, a fim de modificar o ambiente quimico ao qual os ions de Er3+ estao submetidos para controlar as caracteristicas da fotoluminescencia dos ions de erbio, foi realizado tratamento termico sequencial sob atmosfera de oxigenio, durante 30 minutos em cada uma das seguintes temperaturas: 250°C, 500°C, 750°C e 1000°C. A investigacao do estado atomico e da concentracao relativa de cada elemento presente nos filmes foi analisada atraves da tecnica de XPS, para as amostras antes (AD) de passarem pelo tratamento termico e apos todos os tratamentos serem realizados (TA). A estrutura cristalina dos filmes foi investigada por Difracao de Raio-X a Baixo Ângulo (1°) antes (AD) e apos (TA) o tratamento termico, enquanto que, atraves de espectroscopia Raman, foi acompanhada cada etapa (temperatura) do tratamento termico, possibilitando a identificacao de duas fases distintas do TiO2, onde a 750°C foram detectados modos vibracionais referentes a fase anatasio e, a 1000°C, modos vibracionais relacionados a fase rutilo. Os resultados de XRD a Baixo Ângulo apos o tratamento termico corroboram com os resultados obtidos por espectroscopia Raman a mesma temperatura. As propriedades de fotoluminescencia (PL) dos filmes estudados tambem foram investigadas em cada etapa do tratamento termico, evidenciando a influencia deste tratamento na fotoluminescencia dos filmes. Vale ressaltar a influencia do nitrogenio inicial, que por estar em diferentes concentracoes em cada amostra, favoreceu diferentes ambientes quimicos em funcao do tratamento termico, que modificou notadamente as caracteristicas de fotoluminescencia das amostras. Tambem foi possivel notar a influencia das fases cristalinas do TiO2 na PL dos filmes, pois esta apresentou uma emissao estreita em ~ 550nm para os filmes estudados quando estes se cristalizaram na fase anatasio, comportamento inexistente quando os filmes se recristalizaram na fase rutilo do TiO2. Medidas de PL em funcao da temperatura tambem foram realizadas, de forma que o quenching das emissoes na regiao verde do espectro eletromagnetico pode ser observado, fornecendo uma estimativa para a diferenca entre os niveis 2H11/2 e 4S3/2 de ~ 93 meV (750 cm-1), concordando bem com a separacao teorica calculada entre esses niveis. Portanto, neste trabalho foram observadas cinco emissoes dos ions trivalente de vi erbio, com comprimentos de onda ~525nm, ~ 550nm, ~ 680nm, ~ 980nm e ~ 1540nm referentes as respectivas transicoes 2H11/2 -> 4 I15/2, 4S3/2 -> 4 I15/2, 4F9/2 -> 4 I15/2, 4I11/2 -> 4 I15/2 e 4I13/2 -> 4 I15/2, sendo que a caracteristica das emissoes no visivel foram controladas a partir da concentracao inicial de nitrogenio e da temperatura do tratamento ter