Estudo dos mecanismos de cristalização em semicondutores amorfos

Abstract

Este Projeto de Pesquisa tem por objetivo principal o estudo dos mecanismos microscópicos de cristalização em semicondutores amorfos. Os sistemas investigados serão compostos por filmes finos à base de silício amorfo (a-Si) sob três formas principais: (a) dopados (com concentrações variáveis de espécies metálicas), (b) na forma de interfaces (filmes de a-Si/metal), e (c) como estruturas laterais (linhas ou pontos de metal recobertos por a-Si, por exemplo). Em todas as situações, os filmes (e/ou estruturas) serão preparados pela técnica de sputtering de rádio frequência sob diferentes condições experimentais: envolvendo diferentes espécies metálicas (Al, Ni, Fe, etc.); sob diferentes concentrações atômicas; com diferentes espessuras e/ou geometrias; etc. Uma vez preparados, os mecanismos de cristalização podem ocorrer de diversas maneiras: sob a influência de tratamentos térmicos; induzida por espécies metálicas; devido à incidência de radiação laser; sob a aplicação de potenciais elétricos; ou devido à ação de deformações mecânicas externas ou pressão, por exemplo. Para uma investigação detalhada dos mecanismos microscópicos de cristalização, as amostras serão analisadas mediante diferentes técnicas experimentais: espalhamento Raman, espectroscopia óptica, técnicas de microscopia, análise por feixe de íons, espectroscopia de elétrons foto-excitados, etc. Por fim, e a partir de uma abordagem original e sistemática, esperamos obter uma visão microscópica (e realista) dos principais fenômenos que regem a cristalização de filmes de Si amorfo um tema de grande interesse atual, tanto sob o ponto de vista acadêmico quanto tecnológico.