Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 21316
| ISSN | 2237-9045 |
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| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Econômicas: ODS9 |
| Setor | Departamento de Física |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Julia Mara Santos Oliveira |
| Orientador | SUKARNO OLAVO FERREIRA |
| Outros membros | LEONARDE DO NASCIMENTO RODRIGUES |
| Título | Crescimento espiral e caracterização de filmes finos de Bi2Te3 sobre GaAs(001) e SOI(111) por epitaxia de feixe molecular |
| Resumo | O sucesso do crescimento epitaxial convencional depende basicamente da coerência entre os parâmetros de rede do filme e do substrato. Essa regra é difícil de seguir, já que a disponibilidade de substratos com parâmetros de rede compatíveis com os materiais disponíveis para o crescimento é pequena. Para superar essa limitação, nos últimos anos, o crescimento epitaxial tem sido direcionado para materiais lamelares, nos quais o mecanismo de crescimento é dado pela interação de van der Waals. O Telureto de Bismuto (Bi2Te3) é um desses materiais que têm sido recentemente investigados como parte de uma nova classe de materiais quânticos com propriedades de isolantes topológicos. O trabalho apresenta um estudo acerca do crescimento de filmes finos de Bi2Te3 via técnica de epitaxia por feixe molecular (MBE, do inglês molecular beam epitaxy), crescidos sobre o substrato de GaAs (001) (Arseneto de Gálio) e SOI (111) (Si/SiOx/Si). Para este trabalho, inicialmente, utilizou-se apenas a célula de efusão do Bi2Te3 a fim de estudar o comportamento do crescimento, mantendo a temperatura desta célula fixa e variando a temperatura do substrato. Após essa etapa, adicionou-se o fluxo extra de Telúrio para o crescimento dos filmes a fim de obter a estequiometria Bi2Te3. Antes dos crescimentos, o substrato de GaAs é submetido a um tratamento térmico dentro da câmara de crescimento a 905°C durante cinco minutos, com a finalidade de remoção do óxido da superfície. O SOI (111) é mergulhado em uma solução de HF (Fluoreto de Hidrogênio) (2%) durante 3 minutos. O uso de HF remove o óxido nativo da superfície e produz uma superfície de crescimento passivada por Hidrogênio. Para a caracterização dos filmes, foram utilizadas técnicas como a microscopia de força atômica, a espectroscopia Raman e a difração de raios-X. Buscou-se o melhor filme variando-se a temperatura do substrato e investigou-se a influência do tempo de crescimento na estrutura analisada. As imagens de microscopia de força atômica mostram morfologias de superfície distintas, à medida que a temperatura do substrato varia na faixa de 240°C a 450°C, considerando o substrato de GaAs. A forma piramidal em camadas característica, típica do modo de crescimento espiral para o Bi2Te3, foi observada para temperaturas de substrato acima de 330°C. Os resultados de espectroscopia Raman e difração de raios-X mostram a formação da fase Bi2Te3 pura e a alta qualidade do filme crescido, permitindo-nos determinar uma região de estabilidade onde a estequiometria da fase Bi2Te3 é precisa e robusta. Os resultados do crescimento sobre o SOI(111) são similares. |
| Palavras-chave | Epitaxia de van der Waals, Bi2Te3, isolante topológico |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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