Crescimento e fabricação de estruturas de membranas semicondutores para a pesquisa básica e aplicações de dispositivos potenciais

Resumo

Nanomenbranas, desenvolvidas na última década, constituem uma nova classe de materiais bidimensionais. Elas têm atraído pesquisas básicas e avançadas devido ao seu potencial uso em arquiteturas por dispositivo matérias híbridas, dispositivos flexíveis ou para estudar os efeitos básicos em escalas namonétricas. Neste projeto, nós gostaríamos de estabelecer uma ligação entre pesquisa fundamental e pesquisa aplicada. Nós queremos estudar as propriedades fundamentais dos sistemas de nanomenbranas relacionado às aplicações potenciais em dispositivos óticos e eletrônicos. Utilizando a epitaxia por feixe molecular nós planejamos conduzir estudos fundamentais sobre crescimento, para o entendimento da formação de nanoestruturas na superfície de membranas semicondutoras. Em um segundo passo, nós iremos investigar a adequação dessas membranas para o crescimento de dispositivos óticos. Além da investigação de membranas, como substratos flexíveis, nós gostaríamos de desenvolver uma nova classe de dispositivos plasmônicos, baseados em membranas semicondutoras enroladas. Para isso, nós iremos otimizar e estudar a integração de uma nova classe de emissores mesoscópicos de GaAs não tensionadas, em ressonadores enrolados. Como meio ativo plasmônico, nós utilizaremos grafeno devido a sua boa resposta plasmônica no espectro visível, e também uma melhor transparência, se comprarmos a Ag ou Au. Antes da realização experimental dessas estruturas, nós planejamos conduzir um método dinâmico de tempo de diferenças finitas (FDTD) para otimizar nosso design. Se aprovado, este projeto irá beneficiar não somente as instalações do LNNano, mas também permitirá que estas instalações continuem a oferecer alta qualidade de III-V heteroestruturas para a comunidade de pesquisa brasileira. (AU)