Growth mechanisms and properties of semiconductor nanowires at the atomic scale
Els nanofils de semiconductors binaris i els seus aliatges tenen característiques per superar les tecnologies convencionals basades en semiconductors ja que presenten propietats millorades comparades amb els seus equivalents macro o microscopics. Això va intrinsecament acompanyat d'una reducció...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Repositorio: | Dipòsit Digital de Documents de la UAB |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:ddd.uab.cat:240819 |
| Acceso en línea: | https://ddd.uab.cat/record/240819 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Nanòfils Semiconductors Microscopia electrònica Nanohilos Nanowires Semiconductores Microscopía electrónica Electron microscopy Ciències Experimentals |
| Sumario: | Els nanofils de semiconductors binaris i els seus aliatges tenen característiques per superar les tecnologies convencionals basades en semiconductors ja que presenten propietats millorades comparades amb els seus equivalents macro o microscopics. Això va intrinsecament acompanyat d'una reducció del consum dels materials emprats i la possibilitat de crear dispositius més eficients. Per aquesta raó són candidats excepcionals per millorar l'electrònica i l'optoelèctronica convencionals. Recentment s'han proposat inclús com a base per canviar el panorama de les ciències computacionals cap al nou paradigma de la computació quàntica topològica. La tècnica principal pel creixement de nanofils durant els últims 50 anys ha sigut el mecanisme vapor-líquid-sòlid (VLS). Des que es va proposar al 1964, els incomptables esforços en entendre els mecanismes de creixement han permès un control precís dels paràmetres macroscòpics que condueixen a la formació de nanofils. No obstant, diversos factors com la formació espontània de defectes i l'escasa escalabilitat encara limiten la seva incorporació a tecnologies funcionals. Diverses estratègies revolucionàries de creixement s'han estat desenvolupant els últims anys amb el propòsit de superar aquestes limitacions. Aquestes estratègies inclouen la iinversió de la direcció típica de creixement per prevenir la formació espontània de defectes i el politipisme, el que permet el creixement de nanofils monocristal·lins. Igualment, el creixement VLS es pot guiar horitzontalment al llarg de direccions específiques del substrat, cosa que permet la creació de nanofils autoensamblats ordenadament, els quals habiliten la seva manipulació en paral·lel. Finalment, però no menys important, es poden crear patrons nanomètrics predissenyats al substrat on crèixer nanofils en forma de xarxes escalables. Aquesta metodologia es coneix com a creixement d'àrea selectiva. Donats els requeriments de precisió i reproducibilitat de les tecnologies actuals, el dipòsit de material s'ha de controlar a nivell atòmic, especialment quan el creixement s'expandeix a sistemes heterostructurats. En aquest sentit, la microscòpia electrònica de transmissió i les seves espectroscòpies associades són les tècniques idònies per estudiar els mecanismes de creixement a escala atòmica. Amb aquest objectiu, la present tesi doctoral proporciona una investigació atomística basada en microscòpia electrònica de transmissió dels mecanismes de creixement de nanofils en aquestes noves estratègies, tot correlacionant l'estructura cristal·lina de les nanoestructures creades amb les seves propietats (opto)electròniques i quàntiques. |
|---|