Sintese e caracterização de nanocristais de Ge por LPCVD

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pinto, Emilio Sergio Marins Vieira
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1603940
Resumo: Orientador: Ioshiaki Doi
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spelling Sintese e caracterização de nanocristais de Ge por LPCVDSynthesis and characterization of Ge nanocrystal by LPCVDNanocristaisSemicondutoresGermânioSilícioNanocrystalsSemiconductorGermaniumSiliconOrientador: Ioshiaki DoiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de ComputaçãoResumo: Nesta dissertação estudamos a obtenção de nanocristais (NCs) de Ge pela técnica de LPCVD (Low Pressure Chemical Vapor Deposition), buscando otimizar as condições de processo que resultassem em NCs com características de tamanho, densidade por unidade de área e uniformidade de tamanhos, que são necessárias para aplicação em dispositivos de memórias de porta flutuante. Os NCs foram fabricados por processo de dois passos: 1) formação de núcleos de Si na superfície do SiO2, a partir de silana (SiH4); 2) crescimento de Ge sobre os núcleos de Si através de deposição de germana (GeH4). Realizamos ciclos de deposição e caracterização das amostras, e os parâmetros de processo: temperatura, pressão total, fluxos de silana e germana e tempo de deposição, foram alterados convenientemente, com base na literatura e nos resultados obtidos a cada ciclo de fabricação. As amostras foram caracterizadas quanto à morfologia, por microscopia de força atômica (AFM) e a estrutura dos NCs foi analisada por microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM). Estudamos a influência dos parâmetros de processo nas características dos NCs e observamos tendências de aumento da densidade de NCs com a elevação da temperatura, pressão total e fluxo de SiH4 do passo 1. E, o tamanho dos NCs tendem a diminuir com a redução da temperatura, pressão total e tempo de deposição do passo 2. Os resultados mostram que com os parâmetros: 600 ºC / 5 Torr / 20 sccm de SiH4 / 20 seg. para a nucleação de Si e 550 ºC / 2 Torr / 5 sccm / 30 seg. para a deposição de Ge, é possível obter alta densidade de NCs por unidade área de 4x1010 NCs/cm2 com diâmetro médio de 19 nm e altura média de 4,5 nmAbstract: In this thesis we studied the synthesis of Ge nanocrystals (NCs) by the LPCVD technique (Low Pressure Chemical Vapor Deposition). We looked for NCs with characteristics of sizes, density and uniformity of sizes that are necessary for applications in floating gate memory devices. To reach those characteristics we have optimized the process conditions. The NCs were fabricated by a process of two steps: 1) formation of Si nuclei on SiO2 surface, through the silane (SiH4) decomposition; 2) Ge growth on Si nuclei through germane (GeH4) deposition. We accomplished deposition cycles and characterization of the samples. The process parameters: temperature, total pressure, silana and germana flow and deposition time, were altered conveniently based on the literature and results obtained at each production cycle. The morphology of the samples was analyzed by atomic force microscopy (AFM) and the NCs structures were analyzed by high resolution transmission electron microscopy (HRTEM). We studied the influence of the process parameters in the NCs characteristics and we have observed tendencies of NCs density increase with rise of the temperature, total pressure and SiH4 flow of step 1. The NCs size tends to decrease with the reduction of temperature, total pressure and deposition time of step 2. The results show that with the parameters: 600 ºC / 5 Torr / 20 sccm de SiH4 / 20 sec. for the Si nucleation and 550 ºC / 2 Torr / 5 sccm / 30 sec. for the Ge deposition, it¿s possible to reach a high density of NCs (4x1010 NCs/cm2) with diameter of 19 nm and average height of 4,5 nmMestradoEletrônica, Microeletrônica e OptoeletrônicaMestre em Engenharia Elétrica[s.n.]Doi, Ioshiaki, 1944-Diniz, José AlexandreFrateschi, Newton CesárioSantos Filho, Sebastião Gomes dosUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de ComputaçãoPrograma de Pós-Graduação em Engenharia ElétricaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASPinto, Emilio Sergio Marins Vieira20062006-10-19T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf89 f. : il.(Broch.)https://hdl.handle.net/20.500.12733/1603940PINTO, Emilio Sergio Marins Vieira. Sintese e caracterização de nanocristais de Ge por LPCVD. 2006. 89 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1603940. Acesso em: 2 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/390176porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-06-27T10:21:18Zoai::390176Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2019-06-27T10:21:18Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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