ISSN 2359-5191

02/08/2013 - Ano: 46 - Edição Nº: 58 - Ciência e Tecnologia - Instituto de Física
Pesquisa de filmes finos recebe financiamento internacional

O Lacifid (Laboratório de Cristais Iônicos, Filmes Finos e Datação) do Instituto de Física da USP arrecadou investimentos do Office of Naval Research (ONR - escritório de pesquisa naval) dos Estados Unidos. O escritório, que recebe fundos do Departamento de Defesa norteamericano, patrocina também projetos em seu próprio território e na Alemanha.

No laboratório, desenvolve-se a técnica chamada IBAD - Ion Beam Assisted Deposition (deposição auxiliada por feixe de íons). Nessa técnica, utiliza-se uma câmara de vácuo. Dentro dela, em sua parte inferior, há um vaporizador, no qual se coloca o material a ser evaporado. Esse material é aquecido através de um feixe de elétrons, e evapora, subindo pela câmara até um anteparo. Um feixe de gás ionizado (oxigênio, nitrogênio ou argônio, dependendo da substância que se deseja formar) é lançado na direção do anteparo, onde os íons se encontram com o material vaporizado, formando a substância desejada. A imagem acima mostra a câmara de vácuo, vista de fora. Abaixo, é possível vê-la por dentro. No centro da imagem está o vaporizador e, acima dele, o anteparo.

Essa técnica foi usada, primeiramente, para a produção de materiais duros, como o nitreto de carbono (CN) e o nitreto de boro (BN), cuja rigidez é semelhante à diamante. Eles são utilizados como revestimento de brocas e outros materiais cortantes. Em seguida, estudou-se a utilização desse método para produzir materiais semicondutores, como o nitreto de Índio (InN). As propriedades desse composto permitem que ele seja utilizado tanto na produção de peças eletrônicas quanto na fotônica, para se construir LEDs. O nitreto de boro também foi abordado nesse estudo, já que, quando ele assume geometria cúbica, se torna um semicondutor.

Mais recentemente, utilizou-se o IBAD para produzir óxidos de elevada constante dielétrica, como os óxidos de Titânio, Zircônio, Háfnio, Alumínio e Cério. Esses óxidos são utilizados na produção de circuitos integrados nanométricos. As ínfimas dimensões desses circuitos exigem o uso de materiais fortemente isolantes para evitar fugas de corrente ou curto-circuitos.

Tanto as pesquisas sobre semicondutores quanto as de óxidos foram projetos de cooperação internacional, financiados pela ONR. Esse órgão, associado à Marinha norteamericana, já financiou trabalhos que renderam o prêmio Nobel seus pesquisadores. O laboratório associado a essa instituição, o Naval Research Laboratory, foi responsável pelo desenvolvimento da tecnologia que embasa os aparelhos de GPS atuais.

Além desse projeto de cooperação internacional, o Lacifid tem também uma longa história de cooperação com o Japão. Um dos docentes do laboratório, o professor Masao Matsuoka, responsável pela pesquisa em filmes finos, veio para o Brasil após concluir seu doutorado no Japão. Em 2008, o professor Shigueo Watanabe, também vinculado ao laboratório, organizou o Japan-Brazil Memorial Symposium on Science and Technology (Simpósio Memorial Nipo-brasileiro de Ciência e Tecnologia).

Inicialmente, o laboratório buscou o auxílio da Jica - Japan International Cooperation Agency (Agência Japonesa de Cooperação Internacional) para custear os equipamentos utilizados nas pesquisas de filmes finos. Embora os peritos da Jica tenham dado parecer favorável ao projeto, a colaboração não se concretizou por conta das instabilidades financeiras que o Japão sofria no final da década de 90. Posteriormente, a Fapesp financiou a compra desses equipamentos, permitindo o início dos estudos nessa área.

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