Comparación de resultados obtenidos por las técnicas de GISAXS y HRTEM de nanocristales de ZnSe producidos por implantación a altas dosis

HEREDIA EDUARDO; WALSÖE DE RECA NOEMÍ; AGUIRRE MYRIAM; CÁNEPA HORACIO; BOJORGE CLAUDIA; BEHAR MONI

Bariloche

Congreso; 4º Congreso de la Asociación Argentina de Microscopía (SAMIC 2016); 2016

Instituto Balseiro

La implantación iónica a altas dosis es una técnica muy versátil para la fabricación de nanocristales con muy altas densidades en regiones próximas a la superficie, siendo aplicable a una gran variedad de materiales. Esta técnica es también empleada en la encapsulación de nanocristales y quantum dots. Se emplea la implantación para producir supersaturación de una impureza en la zona superficial del material huésped. Posteriormente tratamientos térmicos producen la precipitación acompañada de la formación de nanocristales cuando la impureza es insoluble en la matriz. Iones de Zn+ y Se- fueron implantados en una matriz huésped de óxido de silicio amorfo, con una dosis de 10E16iones / cm2 para ambos. Se seleccionaron las energías de implantación para cada elemento de modo tal de asegurar la superposición de los perfiles implantados: 220 keV para el cinc y 225 keV para el selenio. Los implantes fueron empleados para generar perfiles aproximadamente gaussianos cuya rango proyectado calculado resulta 145 nm. Después de la implantación las muestras fueron recocidas a 1000ºC durante 8 horas con el fin de formar semiconductores nanocristalinos. Se realizaron medidas de Rayos X en Incidencia Rasante, tanto para las muestras sólo implantadas como para las mismas después del tratamiento térmico, para corroborar la aparición de los nanocristales. Mediante la formula de Scherrer se estimó el tamaño de cristalitas resultantes.Se realizaron mediciones mediante la técnica Dispersión de Rayos X a bajo ángulo en incidencia rasante(GISAXS). Las imágenes GISAXS fueron analizadas utilizando el programa IsGISAXS 2.6, empleando un modelo de partículas dispersas (ZnSe) embebidas en una matriz (sílica). El análisis de estas imágenes permitió determinar los tamaños y su distribución de las partículas implantadas. El objetivo del presente trabajo fue la comparación de los resultados obtenidos por GISAXS y los de HRTEM sobre las mismas muestras para corroborar la validez del modelo empleado. Se realizó un análisis cuantitativo de las imágenes TEM para obtener los tamaños y distribución de profundidades de los nanocristales de ZnSe. La profundidad de las capas implantadas son muy próximas a los rangos proyectados a la correspondiente energía.Los resultados obtenidos por ambas técnicas son concordantes.