Nanomembranas Semicondutoras: uma nova plataforma para a investigação de fenômenos estruturais e eletrônicos

• Autor(a) principal: Barbara Luiza Teixeira Rosa
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SMRA-BDXPMX
• topic: pontos quânticos InAs/GaAs; densidade de estados local; Nanomembrana semicondutora; TEM; STM; discordâncias parciais; Moiré; Pontos quânticos; Nanomembranas; Física

Nesta tese apresentamos um estudo sobre as propriedades estruturais e eletrônicas de heteroestruturas semicondutoras epitaxiais livres do substrato original, conhecidas como nanomembranas semicondutoras. Nosso enfoque encontra-se na versatilidade dada a estes sistemas, uma vez que a sua fabricação possibilita-nos investigar diversas propriedades presentes em materiais epitaxiais, apenas depositando-os sobre substratos específicos de interesse. Os resultados observados mostram que Utilizamos técnicas de microscopia eletrônica de transmissão (TEM), difração de raio-X e microscopia/espectroscopia de varredura por tunelamento (STM/S) para a investigação destes pontos quânticos. A investigação das propriedades estruturais, que faz uso das duas primeiras técnicas citadas, permitiu-nos observar diretamente um relaxamento anisótrópico nestas nanoestruturas tridimensionais a partir de uma análise estatística de 164 ilhas observadas por TEM. Além das ilhas completamente coerentes ou completamente relaxadas, encontramos um conjunto de ilhas formadas pelo relaxamento parcial e anisotrópico do parâmetro de rede do material tensionado, que nos levou a conclusões acerca dos processos de relaxamento da deformação (strain) durante o crescimento de ilhas III-V. O segundo trabalho, no qual estudamos pontos quânticos de InAs, descobertos e cobertos por GaAs, a partir da técnica de STM/S, permitiu-nos observar estados de energia discretos da heteroestrutura, compatíveis com os presentes na literatura, através de uma metodologia extremamente simples de praparação da amostra (nanomembrana), transferida para um substrato de Au. Níveis de energia foram observados em ilhas cobertas, mesmo com a presença de uma camada de óxido nativo. Cálculos das energias destes niveis validam a intepretação dos resultados obtidos experimentalmente.