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Tipo: TCC
Título: Análise de nanofios heteroestruturados via microscopia eletrônica de transmissão
Autor(es): Silva, Yuri Cruz da
Orientador: Zagonel, Luiz Fernando
Coorientador: Sasaki, José Marcos
Palavras-chave: Nanofios;Nanopartículas;Semicondutores;Método VLS (Vapor - Líquido - Sólido)
Data do documento: 2013
Citação: SILVA, Y. C. Análise de nanofios heteroestruturados via microscopia eletrônica de transmissão. 2013. 35 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Física) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2013.
Resumo: A física dos semicondutores apresenta diversas aplicações tecnológicas e possibilita a construção de estruturas complexas, auto-organizadas e livres de defeitos. Por este motivo, o estudo do crescimento de nanofios representa uma importante linha de pesquisa. O objetivo deste trabalho é estudar o crescimento de nanofios de semicondutores do grupo III e V e determinar a morfologia de suas heteroestruturas. Os nanofios propostos para análise neste projeto foram crescidos pelo método VLS (Vapor - Líquido - Sólido) e apresentam duas regiões de compostos binários, InP e InAs, e uma camada de composto ternário, InAs1-xPx, crescida entre as anteriores. A versatilidade desta técnica, capaz de formar heteroestruturas, tem grande importância por permitir, entre outros, a formação de poços quânticos devido à combinação de materiais com diferentes propriedades eletrônicas. Estas estruturas podem ser projetadas visando novos dispositivos de alto desempenho, que explorem processos físicos em semicondutores de baixa dimensionalidade. A morfologia dos nanofios foi analisada via microscopia eletrônica de transmissão e a composição química foi mapeada através de espectroscopia de raios-x dispersiva em energia (EDS, do inglês energy dispersive x-ray spectroscopy). A análise EDS determinou a variação da composição química ao longo do comprimento do nanofio permitindo o estudo das interfaces entre as heteroestruturas. Também foi estudado o mecanismo de crescimento e a funcionalidade do catalisador. A partir das análises, foi observado o crescimento do nanofio por intermédio da nanopartícula de ouro e o alargamento do mesmo por meio de deposição vapor-solido. Foi observado a presença de uma maior quantidade de arsênio na interface nanopartícula/nanofio, decorrente da expulsão deste elemento durante a solidificação da nanopartícula.
Abstract: The semiconductor physics has several technological applications and enables the construction of complex self-organized structures, which can be even free of defects. For this reason the growth of nanowires is an important research line. The objective of this works is to study the growth of III-V semiconductor nanowires and determin the morphology of their heterostructures. The nanowires were grown by the VLS (Vapor – Liquid – Solid) method and show two regions of binary compounds, InAs and InP, and a layer of ternary compound, InAs1-xPx, grown between them. The versatility of this technique, capable of forming heterostructures, is of great importance for allowing, among other things, the formation of quantum wells due to the combination of materials with different electronic properties. These structures can be projected new devices of high performance that exploit physical processes in low dimensional semiconductors. The morphology of the nanowires was analyzed by transmission electron microscopy and chemical composition was mapped using energy dispersive x-ray spectroscopy (EDS). The EDS analysis determined the change in chemical composition in the length of the heterostructure. We also studied the mechanism of growth and functionality of the catalyst. From the analysis, it was observed the growth of the nanowire through the gold nanoparticle and its enlargement by means of vapor-solid deposition. It was observed the presence of a greater amount of arsenic at the interface nanoparticle/nanowire resulting from the expulsion of the element during solidification of the nanoparticle.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/31857
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