Compuestos autoensamblados por implantación iónica. Caracterización electrónica de CuxN/Cu(001)

L.J. CRISTINA; S. SFERCO; R.A. VIDAL; J. FERRÓN

La Plata (Buenos Aires)

Jornada; 4to Encuentro de Física y Química de Superficies (FyQS-IV); 2009

INIFTA

El Cu3N es un semiconductor de alta resistividad y baja reflectividad. Existen varias formas de obtenerlo sobre diferentes substratos, y sus propiedades eléctricas y ópticas dependen fuertemente del sistema de crecimiento. Así, por ejemplo, la constante de red y su resistencia eléctrica pueden ser variadas a partir de la presión de Ar cuando se lo crece por pulverización catódica. Recientemente, el interés en este material se ha renovado por las posibilidades de utilizarlo en el diseño de nanoestructuras autoorganizadas [1].Utilizando espectroscopias de fotoemisión (XPS) y de electrones Auger (AES), y dispersión de iones lentos (LEIS) determinamos, en un trabajo reciente [2], varias características del crecimiento de este sistema. Así, encontramos que la energía de ligadura del N depende de la cantidad de N y de su disposición en la matriz y que la formación del compuesto depende fuertemente de la energía de implantación y temperatura de recocido. En el presente trabajo, caracterizamos la estructura electrónica del film de CuxN formado sobre Cu(001) por implantación iónica y posterior recocido. Utilizamos fotoemisión resuelta en ángulo (ARUPS) y espectroscopia de pérdida de energía (ELS). Los resultados experimentales son contrastados con cálculos de funcional densidad basados en el programa Wien2k.Basados en experimentos de LEIS y cálculos de DFT, encontramos que la ubicación del N en el nuevo compuesto formado es en el valle de la cara (001), a 0.3Å sobre la superficie. Con ARUPS determinamos la transición metal semiconductor, para diferentes direcciones en la zona de Brillouin,  producida por la incorporación del N en la matriz de Cu. Mediciones de UPS, ELS y cálculos basados en DFT nos permiten caracterizar en forma completa la evolución de la densidad de estados totales (DOS) en la formación de la nueva estructura.Este trabajo fue financiado por  la ANPCyT  (PICT 2006-1138) y la UNL a través del programa CAID.[1] F. M. Leibsle, Surf. Sci. 514, 33 (2002).[2]  L.J.Cristina, R.A.Vidal and J.Ferrón, Surf. Sci. 602, 3454 (2008).