Laboratório de Implantação Iônica

De Instituto de Física - UFRGS

Bem-vindo !

Laboratório de Implantação de Íons.

Avisos




TERMO DE COMPROMISSO - USUÁRIOS EXTERNOS [1]

REGRAS PARA PUBLICAÇÕES : AFFILIATION and ACKNOWLEDGEMENT [2]

REGRAS DE USO DO LABORATÓRIO [3]


Premium.jpg


O Laboratório de Implantação Iônica é uma plataforma multiusuária IE-MULTI atendida pelo Programa PREMIUM - PROPESQ.

Infra-estrutura: Aceleradores de íons, sala limpa, fornos de recozimento, oficina mecânica e microscópio eletrônico de varredura


PORTAL DE ACCELERADORES IAEA - Accelerator Knowledge Portal [4]

Veja o blog do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies [ http://bit.ly/MAdmsG]



BIENNIAL REPORT 2013/14 do Laboratório [5]

ANNUAL REPORT 2012' do Laboratório [6]

ANNUAL REPORT 2011 do Laboratório [7]

ANNUAL REPORT 2010 do Laboratório [8]




Fotos do Laboratório em http://implantador.multiply.com


'Seminários do LII'

Quintas-feiras, 15:30 h, na sala de seminários da Implantação Iônica.

25/05 - Reunião do LII com a seguinte pauta : 1) Noticias gerais - PRONEX, INES, Multi-usuário FINEP, Ciclotron-IF e Marinha 2) Novo cadastro dos usuários do LII 3) Situação dos aceleradores e corpo técnico 4) Breve relato dos coordenadores de linha 5) Conferências - BioPixe, SBPMat e Marinha 6) Outros assuntos

01/06/17 - Seminário : Novidades no PowerMeis. Ainda vale a pena usar o RUMP ou SIMNRA  ? : Gabriel Marmitt

08/06/17 - Tutorial Importa “Fácil” : Raquel Giulian

29/06/17 - Seminário : Nanopartículas versus gases poluentes em ambientes urbanos - uma aventura Marvel : Jonder Morais



Cronograma (sujeito a modificações)

Cronograma do Microscópio de Varredura MEV [9]



Período SETEMBRO-OUTUBRO 2017 // ** Meio turno para cada usuário // * Turno estendido


IMPLANTADOR 500 kV

Segunda-feira Terça-feira Quarta-feira Quinta-feira Sexta-feira
-(04/09) -(05/09) -(06/09) FERIADO -(07/09) -(08/09)
Al - MARIANA -(11/09) O - MARIANA -(12/09) O - MARIANA -(13/09) -(14/09) -(15/09)
-(18/09) -(19/09) FERIADO -(20/09) -(21/09) -(22/09)
-(25/09) -(26/09) -(27/09) -(28/09) -(29/09)
-(02/10) -(03/10) -(04/10) -(05/10) -(06/10)



TANDETRON 3 MV

Segunda-feira Terça-feira Quarta-feira Quinta-feira Sexta-feira
-(04/09) -(05/09) H - uPIXE - RICARDO / JOHNNY -(06/09) FERIADO -(07/09) H - uFEIXE - DEIVERTI -(08/09)
H+ - TESTE - MARCOS -(11/09) H 2MeV - CHRISTIAN/PAPALEO -(12/09) He - RBS - HORÁCIO -(13/09) H 2MeV - PAPALEO -(14/09) He - RBS - CESAR -(15/09)
He - PIXE - MILTON / RAQUEL -(18/09) He - TESTE - MONI -(19/09) FERIADO -(20/09) Au - MARIANA - 550ºC -(21/09) Au - MARIANA - 550ºC -(22/09)
Si - ÍTALO - 450ºC -(25/09) Si - ÍTALO - 450ºC -(26/09) Si - ÍTALO - 450ºC -(27/09) H - PIXE - DEIVERTI / TATIELE -(28/09) H - PIXE - DEIVERTI / CLÁUDIA -(29/09)
PIXE - LIANA -(02/10) PIXE - LIANA -(03/10) PIXE - LÍVIO -(04/10) He - RBS - RAUL -(05/10) Si - ERDA - EDUARDO -(06/10)



Reserva - Sala de Seminários

A sala de seminários do Laboratório de Implantação Iônica é utilizada para seminários, cursos e reuniões. A programação de utilização permanente da sala é mostrada na tabela abaixo.



PROGRAMAÇÃO PERMANENTE (Ano/Semestre: 2017/02)

Horário Segunda-feira Terça-feira Quarta-feira Quinta-feira Sexta-feira
8:30 - 9:00 - - - - -
9:00 - 9:30 - - - - -
9:30 - 10:00 - Curso PGCIMAT - Paulo Fichtner - - -
10:00 - 10:30 - Curso PGCIMAT - Paulo Fichtner - Reunião de grupo - Jonder -
10:30 - 11:00 - Curso PGCIMAT - Paulo Fichtner - Reunião de grupo - Jonder -
11:00 - 11:30 - Curso PGCIMAT - Paulo Fichtner - Reunião de grupo - Jonder -
11:30 - 12:00 - Curso PGCIMAT - Paulo Fichtner - Reunião de grupo - Jonder -
12:00 - 12:30 - - - - -
12:30 - 13:00 - - - - -
13:00 - 13:30 - - - - -
13:30 - 14:00 - Disciplina MIC01 - Claudio Radtke Disciplina MIC03 - Henri Boudinov Disciplina MIC01 - Claudio Radtke -
14:00 - 14:30 Disciplina Implantador2 - Pedro Disciplina MIC01 - Claudio Radtke Disciplina MIC03 - Henri Boudinov Disciplina MIC01 - Claudio Radtke -
14:30 - 15:00 Disciplina Implantador2 - Pedro Disciplina MIC01 - Claudio Radtke Disciplina MIC03 - Henri Boudinov Disciplina MIC01 - Claudio Radtke -
15:00 - 15:30 Disciplina Implantador2 - Pedro Disciplina MIC01 - Claudio Radtke Disciplina MIC03 - Henri Boudinov Disciplina MIC01 - Claudio Radtke -
15:30 - 16:00 - Reunião de grupo - MEIS Disciplina MIC03 - Henri Boudinov Reuniões e seminários do LII -
16:00 - 16:30 - Reunião de grupo - MEIS Disciplina MIC03 - Henri Boudinov Reuniões e seminários do LII -
16:30 - 17:00 - Reunião de grupo - MEIS Disciplina MIC03 - Henri Boudinov Reuniões e seminários do LII -
17:00 - 17:30 - - Disciplina MIC03 - Henri Boudinov - -
17:30 - 18:30 - - Reunião de grupo - Henri Boudinov - -
18:30 - - - - - -


É possível reservar a sala para eventos esporádicos nos horários livres. As reservas esporádicas já efetuadas são as seguintes:


PROGRAMAÇÃO ESPORÁDICA (Ano/Semestre: 2017/02)

Dia Horário Responsável Observação
29/08/2017 (terça-feira) 09:00 - 11:00 Moni Behar Reunião
08/09/2017 (sexta-feira) 14:30 - 16:00 Moni Behar Seminários do LII
16/10/2017 (segunda-feira) 15:30 - 17:00 Moni Behar Seminários do LII
20/10/2017 (sexta-feira) 08:00 - 19:00 Felipe Selau Evento Semana Acadêmica


Para efetuar uma reserva, entre em contato com o Prof. Leandro (leandro.langie@ufrgs.br ramal 6550).


Fotos

http://implantador.multiply.com

Histórico

O Laboratório de Implantação Iônica do Instituto de Física da UFRGS surgiu em 1980 por iniciativa do Prof. Fernando C. Zawislak e de colegas que até então trabalhavam nas áreas de correlação angular perturbada e física nuclear. As atividades do Laboratório de Implantação Iônica tiveram início com a aquisição do acelerador de 400 kV em 1981 (e 1996 ampliado para 500 kV), com recursos da FINEP. Em 1989 recebemos um implantador de íons de 250 kV como doação da IBM (USA), que está dedicado a aplicações em microeletrônica. Antes do fim da década de 1990, o Laboratório de Implantação Iônica já era uma das facilidades de pesquisa de sucesso da UFRGS, não somente pela produção científica qualificada, mas também pela formação de doutores e mestres, e pelo intenso intercâmbio internacional.

Implantador
Acelerador Tandetron

Como resultado deste sucesso, o grupo de Implantação Iônica recebeu um novo auxílio da FINEP, que permitiu a aquisição, em janeiro de 1995, de um acelerador TANDEM de 3MV, instalado em novo prédio, e em operação desde dezembro de 1996.

Com estes três aceleradores, o Laboratório tem condições de produzir feixes de praticamente todos os isótopos estáveis da tabela periódica, permitindo uma atuação que cobre, além da pesquisa em física, muitas áreas da ciência dos materiais. Por outro lado, as duas máquinas de maior energia, e principalmente o acelerador Tandem de 3 MV, são instrumentos eficiêntes na análise de materiais, superfícies, interfaces e filmes finos, através das técnicas de Espectrometria de Retroespalhamento Rutherford (RBS), Canalização, Análise por Reações Nucleares (NRA), Análise por Detecção de Recuo Elástico (ERDA), Emissão de Raios-X Induzida por Partículas (PIXE) e Espalhamento, todas elas disponíveis no Laboratório de Implantação Iônica do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Linhas de Pesquisa

  • 1. Interação de íons com a matéria:

- estudo da excitação de plasmons com feixes moleculares;

- estudos de explosão Coulombiana de moleculas e perfilometria absoluta;

- determinação de poderes de freamento em de diversos íons em alvos semi-leves;

- estudo da dispersão de energia (straggling) de diferente tipo de íons em filmes de HfO2, ZrO2 e Al2O3.

  • 2. Física de dispositivos semicondutores:

- processos tecnológicos;

- defeitos em semicondutores criados durante o processamento;

- síntese de novos materiais eletrônicos;

- medidas elétricas em micro e nano-estruturas.

  • 3. Fotoluminescência emitida por nanocristais de Si e Ge formados por implantação iônica e recozimento a alta temperatura em matrizes de SiO2 e Si3N4.
  • 4. Estudo dos processos de formação e da estrutura de nanocristais de íons (Sn, Pb, Ge) implantados em SiO2/Si e SiO2/SiN/Si.

Filmes de SiO2 crescidos sobre Si e sobre SiN/Si, são implantados com íons de Sn, Ge e Pb e submetidos à tratamento térmico para formar nanoestruturas no interior do SiO2 e nas interfaces. A caracterização microestrutural é feita com as técnicas de RBS, TEM e HRTEM. Usando tratamentos térmicos a diferentes T e diferentes atmosferas, é possível “fabricar” nanoilhas de diversos tamanhos e localizações. Resultados interessantes recentemente obtidos mostram que é possível obter nanocristais de Si unicamente nas interfaces SiO2/Si e SiO2/SiN. Estes resultados tem potencial aplicação na moderna tecnologia de informação (filtros óticos, memórias “flash”, etc).

  • 5. Investigação de filmes dielétricos nanoscópicos para utilização como dielétrico de porta em dispositivos semicondutores avançados.

-Processamento térmico. Estudo de transporte atômico. Passivação com hidrogênio e deutério. Estruturas MOS. Métodos de perfilometria com resolução sub-nanométrica por espalhamento de íons de energias intermediárias e por reações nucleares estreitas em baixas energias. Quantificação e perfilometria do hidrogênio por reação nuclear e dissolução química passo a passo.

- Filmes dielétricos crescidos termicamente sobre carbeto de silício. Investigar os mecanismos de crescimento através da mobilidade das espécies O, N, H, C e Si em filmes dielétricos durante o tratamento térmico de c-SiC em atmosferas oxidantes, nitretantes e/ou passivantes utilizando traçagem isotópica e análise com resolução subnanométrica por feixes de íons (NRA, NRP, RBS, LEIS, SIMS). Caracterizar a interface formada pelo filme dielétrico e o substrato de SiC por XPS e AFM. Modelar esses processos.

- Filmes dielétricos alternativos depositados sobre carbeto de silício. Investigar a estabilidade térmica através da mobilidade das espécies: metal, O, H, C e Si em filmes dielétricos alternativos ao SiO2 depositados sobre lâminas de carbeto de silício monocristalino durante o tratamento térmico em atmosferas oxidantes (O2), inertes (Ar, vácuo) e/ou passivantes (NO, H2) utilizando traçagem isotópica e análise com alta resolução por feixes de íons (principalmente reações nucleares). Caracterizar a interface formada por XPS, SIMS e AFM.

  • 6. Caracterização Físico-Química de Nanoestruturas de Materiais Semicondutores. O principal objetivo desse projeto é uma descrição físico-química detalhada de nanocristais semicondutores. Em tal descrição, serão abordados aspectos relacionados à alteração de sua superfície por tratamentos de passivação e funcionalização, além de sua exposição a ambientes oxidantes.
  • 7. Determinação da composição elementar de alimentos e estudo de mecanismos de transporte iônico em proteínas e células utilizando a técnica de PIXE (Particle-Induced X-ray Emission).
  • 8. Efeitos da irradiação iônica nas propriedades estruturais de filmes de carbono amorfo hidrogenado

Íons de diferentes átomos e energias são usados para estudar os efeitos da irradiação em filmes de a-C:H bem como em filmes com N e F incorporados durante os processos de deposição. Os estudos são realizados com as técnicas de RBS, reação nuclear, Raman, AFM, nanoindentação e FTIR. Os resultados obtidos mostram que a irradiação modifica a estrutura, a dureza e o módulo de Young dos filmes. Talvez, o resultado mais importante obtido recentemente é o efeito da irradiação sobre a tensão interna, que para doses mais elevadas de íons (N+ e Xe+) é nula. Face a diminuição significativa da tensão interna, atualmente estamos investigando propriedades de adesão e delaminação dos filmes irradiados.

  • 9. Análise de composição química e distribuição em profundidade dos diversos elementos componentes de nanolaminados de compostos metálicos e multicamadas nanoscópicos.

Métodos de perfilometria com resolução sub-nanométrica por espalhamento de íons de energias intermediárias e por reações nucleares estreitas em baixas energias. Quantificação e perfilometria do hidrogênio por reação nuclear e dissolução química passo a passo.

  • 10. Implantação iônica de sistemas metálicos, poliméricos e cerâmicos por imersão em plasma.

Caracterização mecânica, eletroquímica e tribológica dos sistemas implantados.

  • 11. Revestimentos protetores nanoestruturados.

Preparação e caracterização física e mecânica de multicamadas nanoestruturadas de óxidos refratários (Al2O3, TiO2, ZrO2) para revestimento de ferramentas de corte destinadas a usinagem a seco. Investigação das relações entre composição, estrutura e propriedades mecânicas.

  • 12. Aplicações da implantação iônica na otimização da estabilidade térmica da microestrutura de contatos e interconexões de Al e Cu em dispositivos microeletrônicos.

Os estudos nesta área enfocam o desenvolvimento de pesquisa sistemática, visando a evolução da microestrutura de filmes finos de Al e Cu simulando interconexões metálicas em dispositivos de microeletrônica. Os efeitos da T e da operação em altas densidades de corrente (MA.cm-2) combinam-se aumentando a taxa de criação de vacâncias, direcionando o fluxo de átomos intersticiais através das colisões elétron de condução átomo da rede cristalina (da interconexão). Este fato cria regiões ricas em vacâncias, que crescem até provocar a ruptura da interconexão (falha por eletromigração). Os efeitos da modificação de nanoestrutura das interconexões produzidas por implantação iônica e/ou por processos de tratamento térmico serão agora estudados medindo a condutividade elétrica destas interconexões (testes de vida média).

  • 13. Nanofios Semicondutores (síntese, modificação, caracterização e aplicações):

- síntese de nanofios verticalmente alinhados de ZnO através do método vapor-líquido-sólido (VLS) em substratos de Al2O3, Si, SiO2, ITO/Si, GaN/Si;

- dopagem de nanofios de ZnO por implantação iônica;

- caracterização de nanofios de ZnO por SEM, HRTEM, AFM, PL, XRD;

- medidas elétricas em nanofios individuais e grupos de fios, dopados e não dopados;

-"field emission" em nanofios de ZnO crescidos em diferentes padrões; - sensoriamento de luz e gás a base de nanofios de ZnO.

  • 14 Formação de padrões metálicos para o crescimento seletivo de nanofios semicondutores utilizando técnicas de litografia:

- litografia óptica;

- nanolitografia por AFM;

- nanolitografia por íons individuais;

- litografia por micro-feixe iônico.

Organograma

Organograma do Laboratório de Implantação Iônica - Reunião 17/03/2015

Coordenador Geral - Prof. Pedro Luis Grande

Vice-coordenador Geral - Prof. Paulo. F. P. Fichtner

Coordenador dos Aceleradores - Prof. Johnny F. Dias

Vice-coordenador dos Aceleradores - Prof. Livio Amaral


Comitê Gestor

Pedro Luis Grande, Johnny F. Dias, Paulo F. P. Fichtner Livio Amaral, Henri Boudinov, Jonder Morais, Fernanda Stedlie


Sub-comitê Gestor - aceleradores

Johnny F. Dias, Agostinho Bulla, Livio Amaral


Comissão de usuários e RAU

José Henrique R. dos Santos, Raquel Giulian, Leandro Araújo

Pessoal

PESQUISADORES

Fernando Claudio Zawislak, Dr. (IF, UFRGS, 1967) - Fundador e Coordenador Geral do Grupo desde 1980 até 2008 [10]

Moni Behar, Dr. (UBA, ARGENTINA, 1970) - Coordenador dos Aceleradores desde 1982 até 2010 [11]

Israel Jacob Rabin Baumvol, Dr. (IF, UFRGS, 1977) [12]

Livio Amaral, Dr. (IF, UFRGS, 1982) [13]

Paulo Fernando Papaleo Fichtner, Dr. (IF, UFRGS, 1987) [14]

Pedro Luís Grande, Dr. (IF, UFRGS, 1989)- Coordenador Geral do Grupo a partir de 2009 Researcher ID[15]

Johnny Ferraz Dias, Dr. (UG, BÉLGICA, 1994)- Coordenador dos Aceleradores a partir de 2010 [16]

Henri Ivanov Boudinov , Dr. (IE-BAN, BULGÁRIA, 1991) [17]

Fernanda Chiarello Stedile, Dr. (IQ, UFRGS, 1994) [18]

Rafael Peretti Pezzi, Dr. (IF, UFRGS, 2009) [19] Caderno de Laboratório

Raul Carlos Fadanelli Filho, Dr. (IF, UFRGS, 2005) [20]

Ricardo Meurer Papaléo, Dr. (U.UPPSALA, SUÉCIA, 1996) - PUC-RS [21]

Rogério Luis Maltez, Dr.(IF, UFRGS, 1997) [22]

Jonder Morais, Dr.(IF, UFRGS, 1999) [23]

Claudio Radtke, Dr. (IF, UFRGS, 2003) [24]]

Cristiano Krug, Dr. (IF, UFRGS, 2003) [25]]

Daniel Lorscheitter Baptista, Dr. (IF, UFRGS, 2003) [26]

Gabriel Viera Soares, Dr. (IF, UFRGS, 2008) [27]

Leandro Langie Araujo, Dr. (IF, UFRGS, 2004) [28]

Raquel Giulian, Dr. (RSPE, ANU, AUSTRÁLIA, 2009) [29]

José Henrique Rodrigues dos Santos, Dr. (IF, UFRGS 1997) [30]

Agenor Hentz da Silva, Dr. (IF,UFRGS, 2008) [31]


PESQUISADORES ASSOCIADOS

Douglas Langie da Silva, Dr. (IF, UFRGS, 2004) - Colaborador, UFPel [32]

Eduardo Ceretta Moreira, Dr (IF, UFRGS, 2000) - Colaborador, UNIPAMPA [33]

Irene Teresinha Santos Garcia, Dr (IF, UFRGS, 2001) - Colaborador, UFPEL [34]

Uilson Schwantz Sias, Dr. (IF, UFRGS, 2006) - Colaborador, CEFET-RS [35]

Felipe Kremer, Dr. (IF, UFRGS, 2010) - Colaborador, ANU, Austrália [36]

Carla Eliete Iochims dos Santos, Dr. (IF, UFRGS, 2011) - Colaborador, USP-SP [37]


PÓS-DOUTORANDOS

Maurício de Albuquerque Sortica [38]

Paulo Fernandes Costa Jobim [39]

Rafael Leal [40]

Wellington Silva Fernandez [41]


RESPONSÁVEL TÉCNICO PELOS ACELERADORES

Agostinho A. Bulla, Eng. Elétrico [42]


TÉCNICOS

Clodomiro F. Castello, técnico operador dos aceleradores[43]

Paulo R. Borba, técnico operador dos aceleradores [44]

Paulo Kovalick, técnico mecânico, responsável pela oficina mecânica [45]


BOLSISTAS PREMIUM

Eduardo Ribeiro dos Santos [46]

Marcelo Cavagnolli [47]


ALUNOS DE DOUTORADO

Anaí Duarte [48]

Augusto Alexandre Durgante de Mattos [49]

Chiara das Dores do Nascimento [50]

Cláudia Telles de Souza [51]

Cristiane Marin [52]

Deise Schafer [53]

Elis Moura Stori [54]

Gabriel Marmitt [55]

Josiane Bueno Salazar [56]

Liana Appel Boufleur [57]

Lúcio Flávio dos Santos Rosa [58]

Masahiro Hatori [59]

Rafael Cardim Pazim [mailto:]

Roberto Moreno Souza dos Reis [60]

Tiago Silva de Ávila [61]

Zacarias Eduardo Fabrim [62]

Eduardo Pitthan Filho [63]


ALUNOS DE MESTRADO

Eliasibe Luis de Souza [64]

João Wagner Oliveira [65]

Luiza Raquel Manfredi da Silva [66]


ALUNOS DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA

Deiverti de Vila Bauer [67]

Felipe Dalponte Bregalda [68]

Guilherme Domingues Kolinger [69]

Jady Souza Feijó [70]

Júlio César Ferreira Tâmbara [71]

Lais Gomes de Almeida [72]

Mateus Vicente Wrasse Wiebusch Müller [73]

Mariana de Mello Timm [74]

Vanessa Sobrosa Souza [75]

Viviane Peçanha Antonio [76]

Lucas Hansen [77]

Gustavo Henrique Stedile Dartora [78]

Infra-estrutura

Acelerador Tandetron 3MV
Acelerador 500 kV
Acelerador 250 kV
Reatores e Fornos
Sala limpa e preparação
Oficina Mecânica
Salas de apoio
Acelerador 250 kV


Técnicas

TÉCNICAS DE ANÁLISE POR FEIXE DE ÍONS

  • Espectrometria de Retroespalhamento Rutherford (RBS) e Canalização
  • Análise por Reações Nucleares (NRA)
  • Análise por Detecção de Recuo Elástico (ERDA)
  • Emissão de Raios-X Induzida por Partículas (PIXE)
  • Espalhamento de Íons de Energia Média (MEIS)


IMPLANTAÇÃO E IRRADIAÇÃO IÔNICA

Laboratórios Associados

Links

Contato

Laboratório de Implantação Iônica Instituto de Física Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS

Av. Bento Gonçalves, 9500 91501-970 Porto Alegre, RS Brasil Fone: +55-51 3308-7004 Fax: +55-51 3308-7286

Ajuda