Crescimento de filmes e nanofios de GaN usando epitaxia por Magnetron Sputtering (MSE)

Resumo

O crescimento e as propriedades dimensionais de nanoestruturas semicondutoras apresentam interesse central para o desenvolvimento atual de ciência fundamental e novas tecnologias. Nesse contexto, crescimentos de filmes e nanofios de GaN serão investigados usando a técnica de epitaxia por magnetron sputtering (MSE). Na implementação dessa técnica serão utilizados alvos de Ga e plasmas de argônio e nitrogênio espacialmente separados. Essa nova configuração proposta minimizará efeitos de contaminação do alvo e danos produzidos por colisão de partículas energéticas com a superfície de crescimento. A ampla faixa disponível de parâmetros controláveis possibilitará a deposição de filmes e nanofios no mesmo equipamento: para obtenção dos nanofios serão utilizados fluxos altos de nitrogênio ativado por plasma, baixas pressões e incidência direcional de Ga, e temperaturas altas de substrato em comparação com as utilizadas nas deposições de filmes bidimensionais. As condições para crescimento espontâneo dos nanofios na direção [0001] da estrutura wurtzita serão priorizadas nos experimentos. A morfologia superficial, estrutura, propriedades eletrônicas e ópticas serão caracterizadas com a finalidade de otimizar o crescimento e as características físicas dos materiais produzidos. Dopagens das nanoestruturas serão realizadas visando aplicações em LEDs, eletrônica de ultra-alta-potência, nanofotônica, e spintrônica. (AU)