Morfología y estabilidad térmica de películas delgadas de fluoruro de aluminio sobre Cu(100)

RUANO, G.; MORENO-LÓPEZ, J.C.; PASSEGGI (H), M.C.G.; VIDAL, R.A.; FERRÓN, J.; NIÑO, M.A.; MIRANDA, R.; DE MIGUEL, J.J.

Montevideo, Uruguay, 20-23 Septiembre

Otro; II Reunión Conjunta SUF-AFA, XII Reunión de la SUF y 96ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2011

En este trabajo se estudia el crecimiento y la estabilidad térmica de películas delgadas de fluoruro de aluminio sobre Cu(100) mediante una combinación de técnicas de análisis de superficies (TEAS, STM, LEED, AES, EELS, SEE). La motivación de este estudio radica en la apuesta a la microelectrónica, basada en el espín, para la fabricación de dispositivos más pequeños y energéticamente más eficientes, tales como semiconductores magnéticos diluidos (DMS). En este sentido el fluoruro de aluminio presenta interesantes propiedades físicas entre las cuales se destacan la facilidad de integración que le otorga la capacidad de labrar pistas conductoras in-situ a través de litografía electrónica y por otro lado el amplio "gap" (10.8 eV) que lo convierte en un aislador muy interesante para su uso como material de base para la fabricación de DMS´s. La deposición de AlF3 sobre Cu a temperatura ambiente resulta en la decoración de los escalones del sustrato seguida por la formación de islas dendríticas bidimensionales que coalescen para formar películas porosas. Las películas ultra-delgadas de fluoruro de aluminio (hasta 2 monocapas de espesor) son morfológicamente inestables ante un tratamiento térmico. El calentamiento de una película de menos de una monocapa de recubrimiento, a temperaturas próximas a 430 K, produce el reordenamiento de la misma con la formación de islas tridimensionales y dejando amplias regiones del sustrato al descubierto. En contraposición, películas gruesas (del orden de los nanómetros) son estructuralmente estables hasta temperaturas próximas a 730 K, a partir de las cuales ocurre la desorción de la película completa sin disociación molecular. También se caracteriza mediante diferentes técnicas espectroscópicas el efecto de la irradiación electrónica sobre las películas de AlF3. Se observa que incluso cantidades minúsculas de electrones provenientes del calentamiento por detrás de las muestras son capaces de inducir la disociación molecular de las películas, produciendo aluminio metálico y la desorción de fluor en forma gaseosa. Expuso: FERRÓN, J.