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

G RUANO; J. C. MORENO-LOPEZ; M. C. G. PASSEGGI JR.; R VIDAL; J FERRÓN; M.Á. NIÑO; R. MIRANDA; J.J. DE MIGUEL

Montevideo

Congreso; II Reunión Conjunta de la Sociedad Uruguaya de Física y Asociación de Física Argentina, AFA-SUF 2011; 2011

Asociacion Fisica Argentina - Sociedad Uruguaya de Fisica

En este trabajo se estudia el crecimiento y la estabilidad t´ermica de pel´ıculas delgadas de fluoruro de aluminio sobre Cu(100) mediante una combinaci´on de t´ecnicas de an´alisis de superficies (TEAS, STM, LEED, AES,EELS, SEE). La motivaci´on de este estudio radica en la apuesta a la microelectr´onica, basada en el esp´ın, para la fabricaci´on de dispositivos m´as peque˜nos y energ´eticamente m´as eficientes, tales como semiconductores magn´eticos diluidos (DMS). En este sentido el fluoruro de aluminio presenta interesantes propiedades f´ısicas entre las cuales se destacan la facilidad de integraci´on que le otorga la capacidad de labrar pistas conductoras in-situa trav´es de litograf´ıa electr´onica 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 fabricaci´on 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 pel´ıculas 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 formaci´on 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 pel´ıculas de AlF3. Se observa que incluso cantidades minúsculas de electrones provenientes del calentamiento por detr´as de las muestras son capaces de inducir la disociación molecular de las películas, produciendo aluminio metálico y la desorción de fluor en forma gaseosa