Crescimento e dopagem de filmes e nanofios de GaN por sputtering reativo

Resumo

Dispositivos à base de GaN tem contribuído em anos recentes para o desenvolvimento da nanofotônica, de nanosensores, e spintrônica. As nanoestruturas de GaN utilizadas nessas tecnologias são geralmente crescidas usando epitaxia por feixe molecular ou deposição química de vapor. Como alternativa, propõe-se neste trabalho desenvolver a técnica de sputtering reativo com implementações para produzir GaN na forma de filmes e nanofios, puros ou dopados. Os materiais serão produzidos a partir de sputtering de um alvo de Ga em plasma de argônio e nitrogênio. Durante o crescimento a obtenção de nanofios requer pressões baixas de Ga e temperaturas relativamente altas de substratos, em comparação às utilizadas para a deposição bidimensional dos filmes. As dopagens serão realizadas de maneira simples, pela adição de pequenos pedaços de Mg e Mn sobre o alvo. A caracterização estrutural dos filmes e nanoestruturas será realizada por microscopia de força atômica, microscopia eletrônica de varredura e difração de raios X. A caracterização óptica constará de medidas de fotoluminescência, transmitância nas faixas ultravioleta/visível/infravermelho. Medidas de magnetização em função do campo e da temperatura serão feitas nos filmes e nanofios dopados. Visa-se aprofundar a compreensão sobre a nucleação de filmes e nanofios de GaN, viabilizando a produção por sputtering de materiais com propriedades ópticas, eletrônicas e magnéticas de interesse.