Crecimiento de películas delgadas de AlF3 sobre Cu(100). Morfología y estabilidad térmica

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

Rosario

Encuentro; V Encuentro de Química y Física de Superficies (FyQSV); 2011

Instituto de Física Rosario (IFIR)

En este trabajo se estudia el crecimiento y la estabilidad térmica de películas delgadasde fluoruro de aluminio sobre Cu(100) mediante una combinación de técnicas de análisis desuperficies (TEAS, STM, LEED, AES, EELS, SEE). La motivación de este estudio radica enla apuesta a la microelectrónica, basada en el espín para la fabricación de dispositivos máspequeños y energéticamente más eficientes, tales como semiconductores magnéticos diluidos(DMS). En este sentido el fluoruro de aluminio presenta interesantes propiedades físicas entrelas cuales se destacan la facilidad de integración que le otorga la capacidad de labrar pistasconductoras 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 lafabricación de DMS’s. La deposición de AlF3 sobre Cu a temperatura ambiente resulta en ladecoración de los escalones del sustrato seguida por la formación de islas dendríticasbidimensionales 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 unapelícula 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 dejandoamplias regiones del sustrato al descubierto. En contraposición, películas gruesas (del ordende los nanómetros) son estructuralmente estables hasta temperaturas próximas a 730 K, apartir de las cuales ocurre la desorción de la película completa sin disociación molecular.También se caracteriza mediante diferentes técnicas espectroscópicas el efecto de lairradiación electrónica sobre las películas de AlF3. Se observa que incluso cantidadesminúsculas de electrones provenientes del calentamiento por detrás de las muestras soncapaces de inducir la disociación molecular de las películas, produciendo aluminio metálico yla desorción de fluor en forma gaseosa.