Deposição de filmes finos semicondutores III-V e confecção de heterojunções com semicondutores óxidos dopados com íons terras-raras

Resumo

O trabalho envolve a deposição, caracterização e combinação, na forma de heteroestruturas, de alguns tipos de filmes finos semicondutores, através das técnicas de evaporação resistiva e sol-gel-dip-coating. Esta combinação de filmes e técnicas visa três aspectos fundamentais: 1) deposição de GaAs e AlAs pela técnica de evaporação resistiva, que serão estudados individualmente ou combinados na forma de heteroestruturas. 2) combinação desses semicondutores com um semicondutor óxido (SnO2), depositado via sol-gel-dip-coating, visando separar os centros espalhadores de elétrons (íons terras-raras ionizados) da região de transporte elétrico, 3) incorporação dos íons terras-raras Ce3+ e/ou Er3+, na matriz do semicondutor óxido, onde possuem alta eficiência de emissão. 4) Combinação de SnO2 com TiO2. Para a combinação de SnO2 com semicondutores III-V, poderão também ser usados filmes de GaAs depositados por outras técnicas, principalmente Sputtering. Serão analisadas as condições de deposição e as características elétricas e ópticas dos filmes, principalmente no que concerne ao transporte elétrico das heterojunções GaAs/AlAs, GaAs/SnO2 e SnO2/TiO2, considerando que as interfaces podem apresentar características de transporte elétrico que aumentam a condutividade elétrica. As medidas a serem realizadas incluem: resistividade e corrente-voltagem em função da temperatura, absorção ótica do UV ao infravermelho, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura, para avaliar as interfaces substrato/SnO2, SnO2/GaAs, GaAs/AlAs e SnO2/TiO2, já que o canal de condução interfacial é um parâmetro fundamental para as propriedades de transporte. Visando explorar ainda mais as propriedades da interface dessas heterojunções, serão realizados experimentos de excitação óptica dos filmes, com obtenção de sinal elétrico e também de emissão óptica. O projeto inclui uma etapa de instrumentação, onde o aluno será responsável pela construção de um suporte de amostra para ligação elétrica entre amostra e equipamentos exteriores ao criostato, objetivando simplificar um problema crucial para a realização de medidas elétricas. O objetivo principal é desenvolvimento do conhecimento científico e tecnológico, visando a futura confecção de dispositivos.(AU)