Crescimento epitaxial sobre membranas semicondutoras auto-suportadas

• Processo: 11/22945-1
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2012
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2014
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Christoph Friedrich Deneke
• Beneficiário: Christoph Friedrich Deneke
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Assunto(s): Semicondutores Materiais nanoestruturados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Epitaxy | Free-standing membranes | III-V on silicon | Self-assembled semiconductor islands | Nanostructuras semiconductoras

Resumo

Membranas semicondutoras auto-suportadas têm atraído muita atenção nos últimos anos. Mais recentemente, foi demonstrado que elas podem ser utilizadas como substrato flexível apropriado para o crescimento de nanoestruturas auto-organizadas, como por exemplo, ilhas de Ge auto-formadas. Neste projeto pretendemos estabelecer uma metodologia para o crescimento de ilhas de InAs auto-formadas em membranas auto-suportadas para duas combinações de materiais (InAs em Si e InAs em GaAs). Como o crescimento desta combinação de materiais é extremamente influenciado pelas tensões e deformações entre substrato e material depositado, um substrato flexível (neste caso, a membrana auto-suportada) modificará drasticamente o processo de crescimento. O primeiro sistema proposto, InAs sobre Si é o exemplo típico de combinação de um semicondutor do grupo III-V sobre um do grupo IV, que permitiria a integração de dispositivos opto-eletrônicos com a tecnologia dos dispositivos eletrônicos baseados em Si. Nossos resultados preliminares indicam uma mudança fundamental no processo de crescimento, no que diz respeito à nucleação e distribuição das ilhas e estudos mais detalhados serão realizados utilizando a infra-estrutura já disponível em nosso grupo para crescimento e caracterização, de forma a se chegar a uma compreensão mais detalhada deste mecanismo de crescimento. Adicionalmente, pretendemos investigar o crescimento de ilhas de InAs sobre membranas de GaAs auto-suportadas. A combinação InAs/GaAs é não somente de grande interesse científico, mas também pode ser utilizada em lasers de alta potência e elementos para computação quântica. O principal objetivo deste projeto é investigar o crescimento epitaxial de nanoestruturas em uma nova classe de substratos flexíveis oferecendo uma nova estratégia para obtenção de nanoestruturas auto-formadas. Desta forma, ele contribuirá para o desenvolvimento de dispositivos eletrônicos e opto-eletrônicos baseados nesta nova tecnologia. (AU)

Publicações científicas

(6)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

FILIPE COVRE DA SILVA, S.; LANZONI, E. M.; DE ARAUJO BARBOZA, V.; MALACHIAS, A.; KIRAVITTAYA, S.; DENEKE, CH. InAs migration on released, wrinkled InGaAs membranes used as virtual substrate. Nanotechnology, v. 25, n. 45, NOV 14 2014. (11/22945-1)

BERNARDES MARCAL, LUCAS ATILA; TEIXEIRA ROSA, BARBARA LUIZA; SAFAR, GUSTAVO A. M.; FREITAS, RAUL O.; SCHMIDT, OLIVER G.; SOARES GUIMARAES, PAULO SERGIO; DENEKE, CHRISTOPH; MALACHIAS, ANGELO. Observation of Emission Enhancement Caused by Symmetric Carrier Depletion in III-V Nanomembrane Heterostructures. ACS PHOTONICS, v. 1, n. 9, p. 863-870, SEP 2014. (11/22945-1)

FILIPE COVRE DA SILVA, S.; LANZONI, E. M.; DE ARAUJO BARBOZA, V.; MALACHIAS, A.; KIRAVITTAYA, S.; DENEKE, CH. InAs migration on released, wrinkled InGaAs membranes used as virtual substrate. Nanotechnology, v. 25, n. 45, p. 10-pg., 2014-11-14. (11/22945-1)

FILIPE COVRE DA SILVA, S.; LANZONI, E. M.; MALACHIAS, A.; DENEKE, CH.. Overgrowth of wrinkled InGaAs membranes using molecular beam epitaxy. Journal of Crystal Growth, v. 425, p. 39-42, SEP 1 2015. (11/22945-1)

MARCAL, L. A. B.; RICHARD, M. -I.; MAGALHAES-PANIAGO, R.; CAVALLO, F.; LAGALLY, M. G.; SCHMIDT, O. G.; SCHUELLI, T. UE.; DENEKE, CH.; MALACHIAS, ANGELO. Direct evidence of strain transfer for InAs island growth on compliant Si substrates. Applied Physics Letters, v. 106, n. 15, APR 13 2015. (11/22945-1)

DENEKE, CHRISTOPH; MALACHIAS, ANGELO; RASTELLI, ARMANDO; MERCES, LEANDRO; HUANG, MINGHUANG; CAVALLO, FRANCESCA; SCHMIDT, OLIVER G.; LAGALLY, MAX G.. Straining Nanomembranes via Highly Mismatched Heteroepitaxial Growth: In As Islands on Compliant Si Substrates. ACS NANO, v. 6, n. 11, p. 10287-10295, NOV 2012. (11/22945-1)