Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/325743
Type: TESE DIGITAL
Title: Efeitos da dinâmica da nanopartícula catalisadora e controle da direção de crescimento de nanofios semicondutores
Title Alternative: Effects of the catalyst nanoparticle dynamics and control of the growth direction of semiconductor nanowires
Author: Zavarize, Mariana, 1990-
Advisor: Cotta, Mônica Alonso, 1963-
Abstract: Resumo: Neste trabalho, estudamos o crescimento de nanofios planares de InP pelo mecanismo Vapor-Líquido-Sólido (VLS), com o objetivo de entender a dinâmica da nanopartícula metálica catalisadora durante o processo. Para isso utilizamos substratos de GaAs (111)A e o sistema de Epitaxia de Feixe Químico (CBE). O óxido nativo não foi totalmente removido termicamente antes do crescimento, com o objetivo de manter o nanofio isolado eletricamente do substrato. Como um dos objetivos do trabalho, estudamos a possibilidade de controle da direção de crescimento do nanofio planar através de diferentes tratamentos de superfície, e de modo independente da cristalografia do substrato utilizado. As amostras processadas e/ou crescidas foram caracterizadas por técnicas de microscopia eletrônica (varredura e transmissão) e microscopia de força atômica. Investigamos inicialmente como a camada de óxido influencia as direções de crescimento dos nanofios planares no substrato não tratado. Posteriormente, processamos padrões de linhas com rugosidade ligeiramente diferente da mostrada pelo substrato, utilizando técnicas como Litografia por Feixe de Elétrons (EBL), Corrosão por Feixe de Íons Focalizados (FIB) e Ataque por Íons Reativos (RIE). Os padrões gravados eram compostos por linhas perpendiculares com várias micra de comprimento e larguras de dezenas de nm. Observamos que existe uma relação direta do diâmetro do nanofio com a orientação que este assume ao chegar à região onde se encontra a linha (se segue alinhado à linha ou se a ignora; ou se muda sua orientação). Nossos resultados podem ser explicados pelas diferentes energias de superfície presentes no problema, que afetam a dinâmica da nanopartícula catalisadora. Nosso trabalho também mostra que é possível obter maior controle da orientação espacial do nanofio planar crescido, controlando o processamento da superfície e o diâmetro da nanopartícula

Abstract: In this work, we studied the growth of InP planar nanowires by the vapor-liquid-solid (VLS) mechanism, in order to understand the metallic catalyst nanoparticle dynamics during this process. In our studies, we used GaAs (111)A substrates and the Chemical Beam Epitaxy (CBE) system. The native oxide layer was not completely thermally desorbed, in order to keep the nanowire electrically isolated from the substrate. As one of the goals of this work, we study the possibility to control nanowire growth direction via different surface treatments, independently of the substrate crystallography. Our processed and/or grown samples were characterized by electron (scanning and transmission) and atomic force microscopy. We first investigated how the oxide layer influences the growth directions of planar nanowires on unprocessed substrates. Subsequently, patterns of lines with roughness slightly different from those shown by the substrate were patterned using techniques such as Electron-beam Lithography (EBL), Focused Ion-beam Corrosion (FIB) and Reactive Ion Etching (RIE). These patterns were composed of perpendicular lines with several micra in length and tens of nanometers wide. We observed that there is a direct relation between the nanowire diameter and the orientation that the nanowire assumes when it reaches the region where the line is located (if the nanowire aligns with the line or ignores it, or if its orientation changes). Our results can be explained by the different surface energies present in the problem, which affect the dynamics of the catalytic nanoparticle. Our work also shows that it is possible to obtain better control of the spatial orientation of the grown planar nanowire, by controlling the surface processing and the nanoparticle diameter
Subject: Nanofios planares
Semicondutores III-V
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2017
Appears in Collections:IFGW - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
Nica_MarianaZavarize_M.pdf73.95 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.