Cristalização do germânio amorfo pelo alumínio: caracterização por espectroscopia Raman

Autor(es)

Lucas Romano Muniz

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Física Gleb Wataghin
• Data de defesa: 2007-12-03

Membros da banca

Ivan Emilio Chambouleyron; Jose Humberto Dias da Silva; Eduardo Granado Monteiro da Silva

• Orientador: Ivan Emilio Chambouleyron

Resumo

Neste trabalho estudamos os mecanismos microscopicos que levam a  cristalização de filmes finos de a-Ge induzida pela presença de aluminio. A cristalização foi estudada em amostras dopadas com impurezas Al e tambem em amostras multicamada (com camada intermediaria do metal). Nas amostras dopadas, contribuimos para estabelecer o papel da hidrogenação e do substrato no processo de cristalização a baixa temperatura induzida pelo aluminio. Para tal proposito, quatro series de amostras de a-Ge(Al), depositadas sob condições nominais identicas, foram estudadas: hidrogenadas, amostras livres de hidrogenio, depositadas sobre substratos de silicio cristalino e vidro Corning 7059, respectivamente. Neste proposito, a concentração de impurezas foi mantida no nivel de dopagem (10 -5 < [Al/Ge] < 2x10 -3 ). Alem disso, os filmes foram submetidos a recozimentos termicos acumulativos na faixa de 200-500 ºC. Espectroscopia de espalhamento Raman foi utilizada para caracterizar o processo de cristalizaaço. O papel da impureza Al como semente precursora para cristalizaaço de a-Ge:H tem sido claramente estabelecida, confirmando que o fenomeno de MIC (Metal Induced Crystallization) ocorre em nivel atomico. Alem do mais, tem sido encontrado que a hidrogenaaço e a natureza periodica do substrato possuem papel fundamental para o aparecimento de sementes cristalinas em baixas temperaturas. A evoluuço da cristalizaaço com a temperatura de recozimento e a analise da distribuiiço de tamanho dos cristais indica que a formaaço das sementes cristalinas ocorre na interface filme amorfo-substrato. Filmes de a-Ge com espessuras variadas (12-2600 nm) foram depositados sobre substratos de c-Si e vidro Corning 7059 cobertos com uma camada de Al. A mesma serie de amostras foi depositada sobre c-Si sem a camada metalica. Apos a deposiiço as amostras foram submetidas a tratamentos de recozimento terrmico na faixa 150-700 ºC. As amostras multicamada n o apresentaram fenomeno de MIC em baixas temperaturas. Algumas delas indicaram formamao de ligas 'Ge IND.X' e 'Si IND.1-x' atraves da camada intermediaria de Al. A difusuo de Atomos de Ge e Si atraves da camada metalica levam a formamao de ligas em temperaturas elevadas (600-700 ºC). A formarmo de ligas depende da espessura da camada de a-Ge e tambem da natureza do substrato. Na serie sem a camada metalica somente ocorreu a cristalizaizo termica do filme de a-Ge (AU)

• Processo FAPESP: 04/11656-5 - Cristalizacao do germanio amorfo induzida por aluminio em estruturas multicamadas.
• Beneficiário: Lucas Romano Muniz
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado