O estudante Ailton J. Garcia Jr., graduando do IFGW, é o primeiro autor de um artigo recentemente publicado a prestigiada revista Nanoscale. O trabalho é resultado de uma colaboração entre Unicamp, USP e LNNano e sugere que membranas semicondutoras podem solucionar antigos problemas do crescimento epitaxial neste tipo de material.

Estruturas semicondutoras epitaxias são estruturas depositadas em perfeita conformidade com um substrato cristalino pré-determinado. No crescimento epitaxial de materiais com parâmetros de rede diferentes, que formam uma heteroestrutura, a maior limitação está associada à tensão entre os dois materiais. Esta tensão implica que, para uma determinada heteroestrutura, existe uma espessura máxima (espessura crítica) sem que haja o aparecimento de defeitos ou até fissuras. O uso de uma membrana livre como substrato complacente para o crescimento heterorestruturas é uma das possíveis soluções para este problema, já que a membrana pode absorver parcialmente a tensão na heteroestrutura e assim reduzir seus efeitos. O uso de uma membrana livre como substrato significa que pode-se realizar a transferência desta antes da deposição para qualquer tipo de substrato, abrindo assim grandes possibilidades para a integração de dispositivos fabricados em diferentes plataformas.

Neste trabalho foi estudado o comportamento de filmes de InGaAs depositados sobre membranas livres, enrugadas e retidas. Observou-se um aumento na espessura crítica devido à diminuição da tensão quando o material é depositado sobre a membrana em comparação com um substrato padrão de GaAs.  Além disso, pela primeira vez foi demonstrado o crescimento de nanoestruturas (poços quânticos) com emissão eficiente de luz na superfície de uma membrana livre enrugada. A demonstração da emissão de luz de nanoestruturas crescidas em um substrato transferível abre muitas possibilidades de novos estudos, como a integração de estruturas baseadas em materiais III-V com plataformas baseadas em silício para optoeletrônica.

As membranas utilizadas neste trabalho foram crescidas no LNNano sob coordenação do Prof. Christoph Deneke (DFA). Também participaram do estudo o Prof. Sergio L. Morelhão (USP - DFAP), o pós-doutorando Leonarde N. Rodrigues (LNNano) e os Profs. Odilon D. D. Couto Jr. e Fernando Iikawa (DFMC).

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https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/nr/c8nr08727j#!divAbstract