Efectos Transitorios y de memoria en nanoestructuras de semiconductores

M. V. ALE CRIVILLERO; N. VEGA; G. GRINBLAT; J. CARAM; D. COMEDI; S. URRETA; M. J. VILLAFUERTE

Jornada; Primeras Jornadas de Ciencia y Técnica de la Universidad Nacional de Tucumán; 2011

En este proyecto nos proponemos realizar aportes al conocimiento sobre la fabricación, propiedades de memoria, efectos transitorios y la funcionalización de nanoestructuras de materiales semiconductores. Para ello, se realizarán caracterizaciones estructurales y morfológicas, estudio de propiedades eléctricas, magnéticas y optoelectrónicas de los mismos. Se estudiarán los efectos transitorios y de memoria como respuesta a diferentes tipos de perturbaciones (eléctricas, ópticas, etc.). Los conocimientos generados serán puestos en beneficio del desarrollo y optimización de dispositivos de memoria, electro-fotónicos y otros. Los materiales que se estudiarán serán: láminas delgadas de TiO2; nanoestructuras (en forma de láminas delgadas o nanohilos) basadas en los semiconductores tetraédricos de las columnas IV (Si, Ge), III-V (In, Ga, As, P) y II-IV (ZnO) de la Tabla Periódica y algunos óxidos asociados. Se estudiarán también aleaciones metálicas nanoestructuradas de CuCo. Los objetivos específicos de este proyecto se concretan en tres líneas de investigación (más detalles en ítem -Objetivos Específicos-): i) Fabricación de nanohilos y funcionalización de nanoestructuras. ii) Efectos de memoria y transitorios. iii) Nanoestructuras de CuCo. Se consideran además entre los objetivos específicos a la Formación de Recursos Humanos. El interés mundial por las nanoestructuras de semiconductores ha crecido marcadamente durante los años recientes, principalmente por el potencial demostrado de las mismas como -bloques de construcción- en una gran variedad de dispositivos electrónicos, fotónicos, y de aplicación biológica, médica y en espintrónica. A pesar de los importantes avances, aún hay muchas preguntas abiertas en relación a los mecanismos de crecimiento de nanoestructuras semiconductoras y sus aplicaciones tecnológicas. La comprensión y el control a nivel atómico del crecimiento son fundamentales para la aplicación de las nanoestructuras pues los fenómenos físico-químicos ocurren justamente a ese nivel en los dispositivos. Uno de nuestros intereses en el estudio de estos materiales nanoestructurados está relacionado con la posibilidad de aplicaciones en las tecnologías de memorias. Nuestro laboratorio ya ha reportado efectos de memoria en láminas delgadas de ZnO [M. Villafuerte et al., Appl. Phys. Lett. 90, 052105, 2007]. Las propiedades de magnetorresistencia gigante de las nanoestructuras de CuCo pueden ser utilizadas en espintrónica, tecnología que usa el espín del electrón para el transporte de la información. El presente proyecto podrá capitalizar contactos y proyectos en marcha en nuestro laboratorio como: PICT-REDES 2004 y PICT-RAICES 2005, los cuales establecen colaboraciones con Laboratorio de Ablación Láser (FI-UBA), el Dr. Gabriel Braunstein de la Universidad de Florida Central, EE.UU. (actualmente en Micron Technology, EE.UU). y con el Dr. Pablo Esquinazi de la Universidad de Leipzig, Alemania. Además, colaboraciones internacionales a través de un programa AECI con la Universidad Politécnica de Madrid, y un proyecto CIAM con la Universidad de Sao Paulo, Brasil y la Universidad McMaster de Hamilton, Canadá. El LAFISO es sede del Nodo Tucumán de las redes nacionales: -Facilidad Nacional de Espectroscopia de EPR (Proyecto PME 2006)- y la Red Nacional de Magnetismo y Materiales Magnéticos, por las cuales tiene acceso a equipamiento de alta complejidad. Por otra parte, este proyecto involucra directamente al Grupo Ciencia de Materiales (FaMAF, UNC), el Grupo de Física de Materiales del INTEC de Santa Fé y al Dr. Marcelo Jaime de Los Alamos National Laboratory, EE.UU.