Efeitos de radiação em dispositivos eletrônicos são uma preocupação em diversas áreas, como em missões espaciais, aceleradores de partículas de alta energia, entre outras. Entre os efeitos de radiação induzidos por íons pesados estão os chamados de Efeitos de Eventos Isolados (Single Event Effects - SEE), nos quais o impacto de um único íon pode ser capaz de gerar um efeito observável. Estes efeitos nunca haviam sido estudados no Brasil e seu estudo requer um acelerador de partículas capaz de prover feixes de íons pesados com baixo fluxo. A caracterização de dispositivos é feita medindo-se o número de eventos induzidos por radiação em função da transferência de energia por unidade de comprimento (Linear Energy Transfer - LET) do íon na camada sensível do dispositivo. Neste trabalho desenvolvemos um sistema para produção de feixes pesados para estudar SEE no Acelerador Pelletron 8UD, utilizando espalhamento Rutherford. A montagem permite obter feixes iônicos com valores de LET na superfície de silício na faixa de 1 a 40 MeV/mg/2. O valor de LET na camada sensível do dispositivo depende da espessura de sua camada de passivação. Feixes pesados até 48 podem ser utilizados para irradiações com feixe externo, isto é, fora da câmara de vácuo, e até 107 em vácuo, com uniformidade em intensidade acima de 90%. A caracterização do MOSFET 3N163 foi a primeira medida bem-sucedida de SEE no Brasil, e foi possível correlacionar o LET dos íons com a amplitude do sinal gerado no dispositivo sob teste. A curva de seção de choque de SEE foi obtida, e para o dispositivo estudado os valores obtidos de seção de choque de saturação e LET de limiar foram de 2,94(10)105 2 e 2,35(36)MeV/mg/2 respectivamente. / Radiation effects on electronic devices are a main concern for many situations, such as space applications, high-energy particle accelerators, nuclear medicine, among others. A group of radiation effects induced by heavy-ions are called Single Event Effects, because a strike of a single ion can be enough to generate a damage on electronic devices. So far, SEE were not studied in Brazil due to the need of a high-energy, lowflux particle accelerator. Device characterization is done by measuring the number of events as a function of Linear Energy Transfer of the ion beam on the sensitive layer of the device under test (DUT). In this work we developed a Rutherford scattering setup for studying SEE at Sao Paulo 8UD Pelletron Accelerator. The setup can provide ion beams with Linear Energy Transfer values on the silicon surface ranging from 1 to 40 MeV/mg/2. The values on the active layer of the device depend upon the thickness of the dead-layer of the device. Ion beams up to 48 can be used for irradiation of devices outside the vacuum chamber and up to 107 inside the vacuum chamber, with a uniformity better than 90%. The characterization of the MOSFET 3N163 was the first successful measurement of heavy-ion induced SEE in Brazil, and it was possible to correlate ion LET with signal amplitude generated by the DUT. A complete SEE cross-section curve was obtained, and for the device studied the values of saturation cross-section and threshold LET are 2.94(10).105 2 and 2.35(36) MeV/mg/2,respectively

Foram estudados filmes de oxinitreto de silício obtidos por PECVD à 320°C, a partir da mistura gasosa de N2O+SiH4+He, com diferentes valores de pressão e potência de deposição com o objetivo de produzir boa qualidade de interface deste material com o Si e de obter uma baixa densidade de carga efetiva visando a aplicação desses filmes em dispositivos semicondutores MOS. Os resultados mostraram que com uma pressão de deposição de 0,160 mbar e potências menores que 125 W/cm2 é possível obter um valor de densidade de estados de interface (Dit) de 4x1010 eV-1.cm-2, campo elétrico de ruptura (Ebd) de 13 MV/cm, valores comparáveis ao SiO2 térmico e uma densidade de carga efetiva (Nss) de 4x1011 cm-2. Segundo resultados experimentais esse valor de Nss é o mínimo possível que se pode atingir com a limpeza química utilizada em nosso laboratório. Pode-se dizer que estes são resultados bastante interessantes considerando que se trata de um material obtido por PECVD à baixa temperatura, porém viável para aplicação em dispositivos MOS. Iniciando os estudos com dielétricos de maiores valores de constante dielétrica optamos por estudar filmes de TiOx (k=40-100), obtidos por sputtering reativo, a partir da mistura gasosa de Ar+O2 e utilizando alvo de Ti. Foram fabricados capacitores MOS com estes filmes e obteve-se valores de constante dielétrica que variaram de 40-160. Porém esses materiais ainda apresentavam valores apreciáveis de corrente de fuga que foram minimizadas em ordens de grandeza quando utilizados dielétricos de dupla camada com SiO2 ou SiOxNy (otimizado neste trabalho) na interface, além de se observar uma melhora significativa da qualidade de interface. Utilizando dupla camada dielétrica com filmes de SiOxNy e SiO2, ainda espessos (³ 1nm) para camada intermediária, obteve-se uma constante dielétrica efetiva em torno de 20. Vale ressaltar que os dois filmes SiOxNy e TiOx, conseqüentemente a dupla camada, foram fabricados a baixas temperaturas. / Silicon oxynitride films obtained by the PECVD technique from N2O+SiH4+He gaseous mixtures, at 320°C, with different deposition pressure and RF power were studied intending to improve the interface quality with Si, decreasing the effective charge density and the interface state density in order to utilize them in MOS semiconductor devices. The results showed that with a deposition pressure of 0.160 mbar and a RF power density lower than 125 W/cm2 it is possible to obtain interface state density (Dit) values of 4x1010 eV-1.cm-2, Electrical Breakdown (Ebd) of 13 MV/cm, comparable with the obtained for thermally grown SiO2 , and an effective charge density (Nss) of 4x1011 cm-2. According with experimental results this Nss value is the minimum attainable with our chemical cleaning process. In this way it can be said that these results are very promising, considering that these materials were obtained by PECVD at low temperatures, but still viable for MOS devices application. In order to initiate studies with high dielectrics constant material, TiOx films (k= 40-180), obtained by reactive sputtering through the Ar+O2 gaseous mixture utilizing a Ti target, were chosen. MOS capacitors with these films were fabricated and dielectric constant values varying from 40 to 160 were obtained. However, until now, these materials have presented appreciable leakage current values, which were, minimize by orders of magnitude with the addition of a thin SiO2 or SiOxNy (optimized in this work) layer at the interface were utilized. This thin layer also resulted in a significant improvement of the interface quality. Utilizing double dielectric layer with SiOxNy or SiO2, still thick (³ 1nm) as intermediate layer a dielectric constant value of 20 was obtained. Its important to mention that the SiOxNy and TiOx films, and consequently the double layer, were deposited at low temperatures.

Neste trabalho, estudamos as propriedades eletrônicas e estruturais de super-redes InP/In IND. 0.53 Ga IND. 0.47As dopadas fortemente com Si (densidade equivalente no bulk superior a 4.4 x 10 POT. 18cm POT. -3). O espectro de Fourier das oscilações de Shubnikov-de Haas apresenta um dubleto característico de elétrons que populam uma minibanda de energia, assim como uma freqüência de oscilação associada a elétrons confinados em uma camada superficial bidimensional (elétrons de Tamm). Verificamos que, para descrever o espectro de energia dos elétrons da minibanda, o modelo de Kronig-Penney é em geral suficiente porém, para descrever adequadamente os estados de Tamm é necessário recorrer a um cálculo auto-consistente completo. A boa resolução do dubleto associado aos elétrons que populam a minibanda de energia permitiu extrair as mobilidades quânticas dos elétrons associados aos hodógrafos extremais (\"cintura\" e \"pescoço\") da mini-superfície de Fermi. O tratamento de dados foi efetuado com a utilização de procedimentos especialmente desenvolvidos, que apresentam a vantagem de não necessitar da utilização de filtros de Fourier sofisticados. A detecção do estado de Tamm nas oscilações de Shubnikov-de Haas é inétida por se tratar de estados de Tamm degenerados. Por ser a mobilidade quântica dos elétrons de Tamm quase duas vezes maior do que a mesma mobilidade para os elétrons da minibanda, em campos magnéticos fracos as oscilações de Shubnikov-de Haas são dominadas pelos elétrons de Tamm, apesar da quantidade de elétrons de Tamm corresponder a apenas em torno de 10% do total de portadores livres em nossas amostras. As super-redes InP/In IND. 0.53 Ga IND. 0.47As:Si apresentam, também, grande redução de portadores livres com a diminuição do período das super-redes. A perda de portadores livres é de 60% quando o período é diminuído em 20%. Esta redução está correlacionada com a quantidade de átomos de ) dopantes que recai na camada interfacial de InAs IND. X P IND. 1-X que se forma quando InP é depositado sobre In IND. 0.53 Ga IND. 0.47As. Um estudo de um conjunto de 8 amostras nos permitiu estimar que a espessura da camada interfacial é de aproximadamente 20 ANGSTRONS. Os dados experimentais indicam que os átomos de Si que recaem nas camadas interfaciais, ao invés de formarem doadores rasos, formam centros profundos com energia de ativação superior a 50 meV. / In this work the electronic and structural properties of InP/In IND. 0.53 Ga IND. 0.47As superlattices heavily doped with Si (bulk equivalent density greater than 4.4 x 10 POT. 18cm POT. -3) were studied. The Fourier spectrum of the Shubnikov-de Haas oscillations presents a double peak characteristic of electrons which populate the first miniband of the energy spectrum, and an additional peak associated to electrons confined in a two-dimensional surface layer (Tamm electrons). We verified that the Kronig-Penney model is, in general, a good approximation to describe the energy spectrum of electrons in the miniband. However, to describe adequately the Tamm states, it is necessary to resort to a full self-consistent calculation of the energy levels in the effective mass approximation. The well-resolved doublet associated to the electrons in the miniband allowed us to extract the quantum mobilities associated to both extremal orbits of the Fermi mini-surface (belly and neck). The data analysis was done by using specially developed procedures, which have the advantage of not requiring the use of sophisticated Fourier filters. The detection of Tamm states throught Shubnikov-de Haas oscillations was done for the first time in superlattices in which the Tammm states are degenerate. On account of the fact that the quantum mobility of the Tamm electrons is about a factor of two greater than the quantum mobility of the miniband electrons, the Shubnikov-de Haas oscillations are dominated by electrons from the Tamm states, especially at weak magnetic fields, despite of the fact that the amount of Tamm electrons is only about 10% of the total amount of free carriers in our sample. The InP/In IND. 0.53 Ga IND. 0.47As:Si superlattices also display a strong reduction in the amount of free carriers when the period of the superlattice decreases. This reduction reaches 60% when the superlatticess period is decreased by only 20%. This reduction correlates with the amount of doping atoms that fall into the interfacial layer InAs IND. X P IND. 1-X which is formed when InP is grown on In IND. 0.53 Ga IND. 0.47As. A study of a set of 8 samples allowed us to estimate that the interfacial layer is approximately 20 ANGSTRONS thick. The experimental data indicate that the Si atoms which fall into the interfacial form deep levels with an activation energy larger than 50 meV.

Submitted by JOSIANE SANTOS DE OLIVEIRA (josianeso) on 2018-10-01T11:47:12Z No. of bitstreams: 1 Márcio Rafael Stracke_.pdf: 1667083 bytes, checksum: 7f8c37d9c5a822527980feaaec50278e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T11:47:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Márcio Rafael Stracke_.pdf: 1667083 bytes, checksum: 7f8c37d9c5a822527980feaaec50278e (MD5) Previous issue date: 2018-06-06 / HT Micron / Com o avanço da microeletrônica, cada vez mais surgem dispositivos eletrônicos portáteis. Isso traz diversos desafios à cadeia de semicondutores, desde o projeto, no desenvolvimento de circuitos integrados menores e mais eficientes até o encapsulamento, uma vez que os componentes tem ficado menores, mais finos e com um número maior de pinos de entrada e saída. Esses desafios estão presentes em todos os processos de fabricação de um chip e podemos citar a moldagem como um processo crítico em especial. A tecnologia de moldagem por transferência, que está consolidada e é a principal utilizada neste processo, necessita de cuidados especiais na otimização de seus parâmetros e materiais, tendo em vista os fatores citados e a consequente redução do diâmetro dos fios que realizam a interconexão do die com o substrato. Neste cenário, o wire sweep, que é o arraste destes fios de solda devido ao escoamento do encapsulante, acaba se tornando um problema, já que perdas no processo de moldagem implicam em sucatear o componente. A taxa de falhas devido a este tipo de falha podem chegar a 2,5%, segundo estudos de grandes fabricantes da cadeia de semicondutores divulgado em (SANDGREN; ROTH, 2004). Neste trabalho foi simulado o processo de moldagem de memórias DRAM com encapsulament do tipo BOC BGA, utilizando o módulo de FSI do software COMSOL. Os resultados da razão de wire sweep obtidos na simulação ficaram dentro do intervalo da média com um desvio padrão, na comparação com os valores reais medidos em peças fabricadas na condição simulada, tendo como erro máximo 15,26%. / The advancement of microelectronics makes more and more portable electronic devices emerge in our daily lives. This brings a number of challenges to the semiconductor chain, from design, to the development of smaller and more efficient integrated circuits to encapsulation, since the components have become smaller, thinner, and with a larger number of input and output pins. These challenges are present in all chip fabrication processes and we can define molding as a critical process in particular. The transfer molding technology, which is consolidated and the main one used in this process, requires special care in the optimization of its parameters and materials, since there are more and shorter wires realizing the connection between the die and the substrate. The wire sweep, which is the entrainment of the wires due to the flow of the mold compound, becomes a problem, since losses in the molding process imply scrapping the component. The failure rate due to this type of failure can reach 2.5%, according to studies by major semiconductor chain manufacturers disclosed in (SANDGREN; ROTH, 2004). In this project the DRAM memory molding process with BOC BGA encapsulation type was simulated using the FSI module in COMSOL software. Results of wire sweep ratio obtained are within the average adding or subtracting one standard deviation and the maximum error rate ranging was 15.26% considering manufactured boards using the simulation parameters.

Submitted by Fabricia Fialho Reginato (fabriciar) on 2015-07-17T00:54:53Z No. of bitstreams: 1 GuilhermeBorges.pdf: 4510537 bytes, checksum: dc5e56dcec51dae169af4d154ba5edd5 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-07-17T00:54:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GuilhermeBorges.pdf: 4510537 bytes, checksum: dc5e56dcec51dae169af4d154ba5edd5 (MD5) Previous issue date: 2013-12-27 / Nenhuma / A geração de resíduos está diretamente relacionada com o equilíbrio ecológico e com a própria sobrevivência do homem. A sociedade de consumo atual ainda tem o vício de extrair da natureza à matéria prima a qual é transformada em diversos produtos, e depois de usá-la, os resíduos são descartados, muitas vezes, em áreas inapropriadas, caracterizando uma relação predatória com o meio ambiente. Assim, uma grande quantidade de materiais recicláveis que poderiam ser reciclados e/ou reaproveitados, a partir dos resíduos gerados, são inutilizados ou desvalorizados em função de seu destino final em aterros industriais. Neste contexto, o setor da agroindústria é um grande gerador de resíduos através da casca de arroz (CA) quando esta é transformada em energia gerando como excedente a cinza de casca de arroz (CCA). Frente a esta realidade é proposto um estudo da utilização da CCA, oriunda da queima de CA, na confecção de compósitos utilizando termorrígidos como matrizes, promovendo a sua reciclagem para a elaboração de novos produtos que tenham utilidade comercial e valor agregado. Assim pensando, procurou-se ressaltar a utilidade contida na confecção de compósitos de CCA, como matéria prima, por exemplo, para encapsulamento de semicondutores. Neste sentido, as propriedades químicas e físicas do compósito de Epóxi com CCA foram avaliadas em comparação com o compósito de Epóxi contendo sílica natural, na qual é matéria prima para encapsulamento de semicondutores. De acordo com os resultados dos ensaios realizados na matéria prima, compósitos da CCA e a sílica natural conclui-se que as propriedades dos dois materiais são semelhantes, apresentando algumas diferenças como a viscosidade, absorção de água, tração e flexão em que os valores da CCA para estes ensaios são maiores comparados com a sílica natural. Estas propriedades poderiam resultar em um produto não compatível com as exigências estabelecidas para o encapsulamento de semicondutores. O controle destas propriedades, como uma granulometria adequada da CCA para obter uma viscosidade próxima da sílica natural, a utilização de CCA na forma de estrutura cristalina o que favorece uma forma mais compacta, diminuindo a tendência de absorção de água são formas de aproximar as características da CCA com a sílica natural, o que indica a possibilidade de utilização da CCA em substituição a sílica natural como matéria prima para compósitos de engenharia, por exemplo, no encapsulamento de semicondutores. / The generation of waste is direct related with the ecological balance and with man own survival. The present consumer society of today also has the habit to extract raw material which is transformed in different products and after used the exceeding they are discarded in appropriate areas, attributing a predatory relation with the environment. Then, these big quantities of recycled products that could be useful from the waste generation are useless or worthless in its end. In this context it worth to remind that the agricultural and industrial sectors are big generators of waste throughout of the Rice Husk (RH), when this becomes energy generating exceed for Rice Husk Ashes (RHA). On the face of this reality is propose a study about the utilization of the (RHA), natural residual originated from the burn of Rice Husk (RH), in the production of “composites” using “thermoset” like matrixes, simplifying its recycling and in simultaneously promoting the production of new products has commercial use and value associated. Assuming so, we aim to point out the utility of using “composites” (RHA) to elaborate a study aimed the use of “composites” as raw material to cover semiconductors. For this aspect of the study, it worth to, of the chemical and physical properties of the composites of “Epoxy” with natural “silica, which is raw material to cover semiconductors. According to the test results of raw materials and of composites CCA and natural silica and concluded that the properties of the two materials are similar, with some differences as viscosity, water absorption, tensile and flexural wherein the of CCA for these assays are larger compared to natural silica. The control of these properties, such as a particle size suitable for CCA a viscosity close to natural silica, the use of CCA in the form of crystalline structure which favors a more compact form, thus reducing the tendency for water absorption are ways of approximating the characteristics CCA with natural silica, resulting in the possibility of using silica CCA substituting natural raw materials for semiconductor encapsulation.

Estruturas semicondutoras com dopagem planar são sistemas de considerável interesse tanto para a a pesquisa básica como para a aplicação em dispositivos. Neste trabalho caracterizamos estruturas semicondutoras com dopagem planar tipo n ou p, utilizando técnicas de espectroscopia ótica tais como fotoluminescencência (PL) e fotoluminescência-excitação (PLE). As amostras foram crescidas com a técnica de Epitaxia por Feixe Molecular (BEM, Molecular Beam Epitaxy) no Laboratório de Novos Materiais Semicondutores (LNMS) do IFUSP, com exceção das amostras com dopagem planar tipo p que foram crescidas nos laboratórios do Departamento de Física da Universidade Federal de Minas Gerais. Investigamos as propriedades eletrônicas de super-redes de GaAs com dopagem planar de silício, em função da concentração dos átomos dopantes, mantendo-se fixa a distância entre os planos de dopagem. Através da comparação de nossos resultados experimentais com os de cálculos autoconsistentes da estrutura eletrônica das super-redes, identificamos a origem de todas as emissões observadas nos espectros de PL. As emissões principais (denominada bandas B) foram identificadas como oriundas do processo de recombinação radiativa dos portadores do gás bidimensional de elétrons (2DEG) com buracos fotogerados na banda de valência. Outras emissões (denominadas bandas A) foram associadas com o processo de recombinação dos elétrons do 2DEG com impurezas de Carbono. Analisamos também amostras de poços quânticos de InGaAs/GaAs com dopagem planar de Silício. Nestes sistemas, devido à presença de impurezas (que atuam como centros de espalhamento) e variações na composição da liga de InGaAs (que dão origem à localização de buracos), transições com e /ou sem conservação de quase-momento envolvendo estados de buraco estendidos e/ou localizados constituem os possíveis processos de recombinação radiativa entre os elétrons do 2DEG e os buracos fotogerados. Neste trabalho, investigamos os processos de recombinação dos elétrons do 2DEG com os buracos gerados por excitação ótica comparando a forma de linha dos espectros experimentais e teóricos de PL. Estruturas semicondutoras de GaAs contendos um único plano de átomos de Berílio (dopagem tipo p ) também foram analisadas neste trabalho. Os resultados de nossas investigações evidenciam a existência de um potencial fotoinduzido, que confina os elétrons fotogerados. O processo de formação deste potencial é discutido neste trabalho. / Delta-doped semiconductor structures are systems of considerable interest for basic research and device applications. In this work, we performed the characterization of n or p-type semiconductor structures, using spectroscopic tecniques as photoluminescence (PL), photoluminescence-excitation (PLE) and selective photoluminescence (SPL). The samples were grown by Molecular Beam Epitaxy (BEM) at LNMS (Laboratório de Novos Materias Semicondutores) of IFUSP anda t Physical Department of UFMG. The electronic structure of Silicon delta-doped GaAs super-lattices with different donor concentrations in the delta-doped layer and a fixed distance between adjacent Si-doped layers was investigated. Though the comparison o four experimental results with the superlattices electronic structure calculated self-consistently we identified the origino f all observed in PL spectra structures. The principal emissions (denominated as bands B) are due to recombination of two-dimensional electron gás (due to delta doping) with photocreated holes in Valence band. Other spectral features (denominated as bands A) were associated with recombination of two dimensional electron gás and Carbon impurity. We analyzed PL spectra of InGaAs/GaAs quantum well samples with Silicon delta doping. In this systems recombination of electrons from two-dimensional gas with photocreated holes through the transitions with or without quase-momentum conservation were observed in PL spectra. Comparing experimental and theoretical lineshape, we are able to determine optical transitions in which holes in localize dor extended states took part. Localization of holes in Valence band is due to fluctuations in dopant distribution in the delta-doped layer. Moreover, GaAs with Beryllium delta doping (p-type) were analyzed in this work . Results o four investigation shown the existence of a photoinduced potential, which confine photocreated electrons in strutures of this type. Formation processo f this potential is discussed in this work.

Orientador: Gustavo Martin Dalpian / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-graduação em Nanociências e materiais avançados, 2010.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-16Bitstream added on 2014-06-13T19:01:19Z : No. of bitstreams: 1 savu_r_dr_bauru.pdf: 10688901 bytes, checksum: 4c1846c73d88b2e598b43e7a14ea1b7c (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / A presente pesquisa teve como principal objetivo a obtenção de estruturas nanométricas de óxido de índio, óxido de estanho e óxido de zinco por evaporação térmica e síntese hidrotérmica e a construção e teste de sensores de gases e de fotodetectores de ultravioleta baseados nessas nanoestruturas. Foram realizados estudos da influência dos parâmetros experimentais das duas rotas de síntese usadas sobre as morfologias e as propriedades das estruturas. Para a obtenção das camadas nanoestruturadas por evaporação térmica foi especialmente construído um forno tubular que permitiu o controle da temperatura de deposição independente da temperatura de evaporação e da distância entre a fonte de evaporação e o substrato. Esses parâmetros, pouco explorados nas pesquisas reportadas na literatura, exerceram uma grande influência sobre a morfologia e as propriedades dos nanofios obtidos. O equipamento permitiu ainda um controle preciso da composição da atmosfera e da pressão de síntese. Na síntese química em solução, a construção de um reator hidrotérmico permitiu o estudo da influência da taxa de resfriamento sobre as dimensões, cristalinidade, morfologia e propriedades das nanoestruturas. Esse estudo, o primeiro do gênero na literatura, ressaltou a importância no controle deste parâmetro para sintetizar estruturas com propriedades melhoradas. As demais variáveis estudadas foram: a concentração das soluções, as camadas catalisadoras, a temperatura e o tempo de síntese. Foram testadas duas estratégias para a obtenção dos filmes nanoestruturados: spin-coating de suspensões de nanoestruturas sobre substratos de silício oxidado ou o crescimento das mesmas, durante a síntese, sobre substratos com camadas catalisadoras de zinco. Os nanofios e as camadas funcionais foram caracterizados por Difração de Raios-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura... / The subject of this thesis covers the synthesis and growth of indium, tin and zinc oxide nanostructures by thermal evaporation and hydrothermal synthesis and the fabrication and testing of gas sensors and ultraviolet photodetectors based on these nanosized structures. For both chemical and physical routes, the influence of processing conditions over the morphology, dimensions and electrical properties of the nanowires was investigated. In order to obtain nanostructured layers by thermal evaporation a tubular furnace was specifically builti, allowed the control of the source-substrate distance and the deposition temperature independently of the evaporation one. These parameters, slightly explored in the literature, granted a big influence over the nanowires morphology and properties. Moreover, the equipment permitted the control of deposition atmosphere and pressure. The design and assembly of a hydrothermal reactor allowed studying the influence of the cooling rate over the dimension, morphology, cristallinity and, consequently, the properties of the nanostructures. This study highlighted the importance of controlling this particular parameter in the hydrothermal process, yielding nanostructured materials with enhanced properties. Variables such as solution concentration, synthesis temperature and time, surfanctants and precursors were also explored in the hydrothermal process. In order to obtain nanostructured thin films using the chemical bath deposition, two processing techniques were employed: spin-coating of powder suspensions over oxidized silicon substrates and nanostructured anisotropic growth directly from solution using zinc coated substrates. The nanowires and the functional nanostructured layers were characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE - SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:04Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2008-02-29Bitstream added on 2014-06-13T20:21:46Z : No. of bitstreams: 1 martins_mr_dr_bauru.pdf: 576235 bytes, checksum: cae5dc5f897a536d60d112303dafaf34 (MD5) / Secretaria de Educação do Estado de São Paulo / Neste trabalho investigamos pontos quânticos de InAs sobre um substrato de GaAs crescidos pela técnica de epitaxia por feixe molecular (MBE, Molecular Beam Epitaxy). Esses pontos quânticos emitem radiação no intervalo de 1,3 üm a 1,5 üm (0,95 eV a 0,83 eV), que corresponde à janela óptica onde ocorre a mínima atenuação do sinal em redes de transmissão por fibras ópticas. Realizamos dois tipos de estudo em dois conjuntos de amostras. No primeiro caso analisamos a influência de alguns parâmetros de crescimento nas propriedades ópticas desses pontos quânticos. No segundo caso, analisamos a influência de um tratamento térmico nas propriedades ópyicas. Resultados de fotoluminescência (PL - photoluminescence) para o primeiro estudo mostraram uma grande influência da velocidade de crescimento nos espectros de emissão que apresentaram múltiplos picos, muito provavelmente associados com o estado fundamental e seus respectivos estados excitados dos pontos quânticos. Para o segundo estudo os resultados de PL mostraram que a emissão óptica consistia de uma larga banda situada entre 1,3 a 1,5 üm. Entretanto, observou-se que, após tratamento térmico durante 3 horas a uma temperatura de 550 ºC, a intensidade da PL aumentou por um fator 3. Além disso, a larga banda observada tornou-se um conjunto de pelo menos 5 picos discretos. O efeito de tratamentos térmicos em poços quânticos é bem conhecido e foi bem explorado na literatura. Em pontos quânticos, os mesmos efeitos também existem, porém, outros de igual importância tembém se apresentam. Dentre os mais importantes podemos citar a redistribuição dos tamanhos dos pontos quânticos, que podem em alguns casos limites fazer com que o ponto quântico desapareça, e a redistribuição das tensões entre a interface ponto quântico/matriz. Neste trabalho... / This study investigated InAs large quantum dot on GaAs substrate grown by the techique of molecular beam epitaxy (MBE). These quantum dots emit in the spectral range of 1.3 üm and 1.5 üm (0.95 eV to 0.83 eV), which corresponds to the window of minimal signal attenuation on transmission networks by optical fiber. We have performed two kinds of study into two different sets of samples. In the first case, we have analyzed the influence of some growth parameters on the optical properties of these quantum dots. In the second one, we have analyzed the influence of a thermal treatment on the optical properties. Results of photoluminescence (PL) on the first study showed a great influence of growth velocity in the PL spectra line shape. For the second study the results of PL on an as grown sample showed that the emission signal was a large optical band in the wave length range of 1.3 üm and 1.5 üm. However, it was observed that after the thermal treatment of 3 hours at a temperature of 550 ºC, the intensity of these PL emissions increased by a factor 3. Moreover, the observed large band has become a series of at least 5 discrete peaks. The effect of heat treatments in quantum wells is well known and has been well explored in literature. In quantum dot, the same effects are expected; however, other equally important effects are also present. The most important is the size redistribution of the quantum dots, which can in some limit cases, vanish these quantum dot. Our study identified the origin of these multiple peaks, and found emissions of PL at room temperature in the optical window between 1.3 and 1.5 üm.

A superfície (100) do Silício é estudada através de métodos de primeiros princípios, baseados na Teoria do Funcional da Densidade e no Método dos Pseud.opotenciais. Estudamos as propriedades eletrônicas e estruturais das principais reconstruções desta superfície. Obtivemos os principais sítios ligantes para pequenas estruturas de Germânio adsorvidas sobre ela. Para um átomo adsorvido o sítio mais estável encontrado foi o sítio M, semelhante a resultados existentes na literatura. A diferença está na configuração dos dímeros de Si da superfície. Observamos que diferentes configurações destes dímeros nos forneciam diferentes sítios metaestáveis. O deslocamento dos dímeros da superfície é tratado então como um novo grau de liberdade para a adsorção de átomos, além da posição destes sobre a superfície. Também foi estudada a adsorção de alguns trímeros de Ge sobre a superfície, sendo que a estrutura encontrada como sendo a mais estável concorda muito bem com outros resultados teóricos e experimentais. / The (100) surface of Silicon is studied using First Principles methods, based on the Density Functional Theory and on the Pseudopotential method. We obtained the electronic and structural properties of the most important reconstructions of this surface and we also obtained the main bonding sites for the adsorption of small Ge structures on the surface. Site M was found as being the most stable for the monomers adsorption, similar to previous results on the literature. The main difference is on the buckling of the silicon surface dimers. We observed that different configurations of these buckling gave us different metastable adsorption sites. We then insert a new degree of freedom for this kind of adsorption, related to the buckling of the silicon surface dimers. \\Me also studied the adsorption of Ge trimers on the surface, and the structure found as being the most stable agree very well with previous theoretical and experimetal results.