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fornecendo desta forma um parâmetro conhecido como área fracional de poro (Fp) 66 ,oque corresponde a área total da superfície da parede dos poros. A área total porosa (Atotal) foi então calculada a partir do somatório de todas estas. Os resultados destes são mostrados na Tabela 3.3. Tabela 3.3: Características geométricas da alumina anódica produzida sobre a porta dos transistores. ISFET(curto) ISFET(longo) L(µm) 10 50 W(µm) 50 50 dp (poros/ISFET) 714 x 10 3 3571 x 10 3 Asp(cm 2 /ISFET) 4.99 x 10 −6 24.99 x 10 −6 Anp(cm 2 /ISFET) 2 x 10 −9 3x10 −9 Fp 12.8 x 10 −6 64.3 x 10 −6 Atotal(cm 2 /ISFET) 17.8 x 10 −6 89.3 x 10 −6 Observando-se assim os valores da área total Atotal da porta dos transistores contendo a alumina, verifica-se um aumento na área superficial de aproximadamente 3,6 vezes ou ∼ 255 % com relação a área de dispositivos sem esta, sugerindo assim que uma maior densi- dade de carga pode se desenvolver na superfície dos sensores durante seu funcionamento, o que porventura pode implicar num aumento de sensibilidade do mesmo. A morfologia da alumina foi observada por AFM, sendo o valor médio de rugosidade encontrado para esta igual a 7,5 nm ± 0,7 nm. Este representa um aumento em cerca de 2500 % na rugosidade do óxido de porta em relação ao SiO2 crescido inicialmente. Este aumento é efetivamente grande em comparação a rugosidade inicial do SiO2, mas bastante aceitável de forma geral tendo em vista as condições de formação da alumina, isto é, em meio fortemente ácido e sobre ação de alto campo elétrico (∼ 10 7 V/cm) 48 . A morfologia desta é mostrada na Figura 3.15. 113
Figura 3.15: Morfologia da camada de alumina produzida conforme as condições indicadas anteriormente. Mecanismo de formação dos poros Embora o processo de anodização do alumínio tenha sido criado a mais de um século atrás 48 , o mecanismo completo de formação dos poros não é ainda totalmente compreen- dido. A hipótese mais aceita para este é baseada numa dissolução localizada do óxido, assistenciada pela ação de um campo elétrico 49 . Conforme esta hipótese, o crescimento do filme pode ser divido em 4 estágios (Figura 3.16). No primeiro, inicialmente há a formação de uma fina camada de óxido, também conhecida como camada barreira. A espessura desta pode ser controlada pela tensão aplicada e pelo eletrólito utilizado. Normalmente tensões abaixo de 30 V conduzem a camadas menos espessas (≤ 5 nm). Devido a sua forte acidez, anodizações em H2SO4 proporcionam também camadas barreira mais finas 48 . Neste momento, linhas de campo 114
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Agradecimentos Ao Instituto de Qu
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[77] T. Fujimoto, S. Terauchi, H. U
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[92] A. Poghossian, M. H. Abouzar,
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