Sistema di crescita MBE per SiGe MBE 1 (SiGe)
Paola De Padova -
Carlo Ottaviani -
Sandro Priori -
Laboratorio: IC11
SPECIFICHE TECNICHE
- Pressione base ~10-11 mbar
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Celle K: Si(C-BN-1400°C), Ge(BN-1200°C, Mn(BN-1200°C); Si (flusso=0.04 Å/min); Ge (flusso=0.16 Å/min);
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Celle di effusione Sb, As, Bi;
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Celle di effusione Ag, Au;
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Riscaldamento del campione per passaggio diretto di corrente (RT-1200 °C) ; Sistema di riscaldamento indiretto (RT-450 °C);
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Sistema di trasferimento rapido dei campioni aria-vuoto;
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Cannone con HV e- variabile (0-15 KeV) per Sistema RHEED;
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Telecamera ad alta velocità per acquisizioni in real-time dei patterns di diffrazione (Image-software-MAC).
TECNICHE DISPONIBILI
- Sistema RHEED in ultra alto vuoto per studi di fisica delle superfici;
- Pulizia e ricostruzione atomica delle superfici di semiconduttori (SC) e Metalli (M);
- Crescite epitassiali SC/SC, SC/M/SC;
- Crescite Omo e Etero epitassiali di strutture: Materiali a 1D, 2D e 3D.
CAMPIONI
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Dimensioni laterali del campione: 10x5 mm (ideale), 3x3 mm (minimo), 10x10 mm (massimo);
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Spessore del campione: ideale fino a 2 mm (spessori più grandi o più piccolo sono anche ammessi).
UTILIZZATO PER
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Studi fondamentali di Scienza delle Superfici;
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Crescita atomica artificiale epitassiale;
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Scoperta di nuove strutture; 1D, 2D e 3D epitassiali SC/SC; M/SC utilizzabili per micro-nanoelectronica e per celle solari;
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Semiconductori per la Microelectronica;
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Microcircuiti;
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Films ultra sottili;
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Pulizia dei campioni;
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Stabilità dei film sottili;
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Strati barriera;
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Lubrificazione;
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Industria chimica;
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Ricoprimenti/Catalisi.
ESEMPI APPLICATIVI
Cross-sectional HRTEM Mn0.06Ge0.94 on Ge(001)2✕1
Sono state studiate le proprietà strutturali, elettroniche e magnetiche del semiconduttore magnetico diluito Mn0.06Ge0.94, cresciuto a 520 K da epitassia da fascio molecolare sulla superficie del Ge(001)2✕1. Sono state ottenute leghe diluite e altamente ordinate, contenenti nano-cristalli di Mn5Ge3. Lo spettro di fotoelettroni della banda di valenza di Mn0.06Ge0.94 ha mostrato una struttura localizzata a -4,2 eV sotto il livello di Fermi, che è la firma spettrale degli atomi di Mn sostituzionali nella matrice cristallina del Ge. Le misure magnetiche mostrano la presenza di una componente paramagnetica, dovuta agli atomi di Mn sostituzionali e di una componente ferromagnetica dovuta ai nanocristalliti di Mn5Ge3. Lo spettro di assorbimento a raggi X L2,3 del Mn, in questo film polifasico, non mostra una marcata struttura a multipletti, ma un carattere simile a quello di una banda.
Vedi: P. De Padova, et al., Phys. Rev. B 77, 045203 (2008).
Spettri di assorbimento a raggi-X di L2,3 di Mn misurati per polarizzazione circolare della luce destra [σ+ (linea rossa)] and sinistra [σ− (blue dashed line)] e il corrispondente segnale XMCD (σ+ − σ−) (linea nera).
Si veda: W. Ndiaye et al., Phys. Rev. B 91, 125118 (2015).
Mn5Ge3 film on Ge(111)
Viene riportato uno studio sulle proprietà strutturali, magnetiche ed elettroniche di films di Mn5Ge3 spessi 3 nm cresciuti epitassialmente su una superficie ricostruita di Ge(111)-c (2✕8). La microscopia elettronica a trasmissione ad alta risoluzione e la diffrazione di elettroni ad area selezionata danno la dimostrazione di una deformazione nel piano compressiva di 2,2% tra il film Mn5Ge3 e il substrato Ge. Le misure dell'effetto Kerr magneto-ottico mostrano che i film sono ferromagnetici con una temperatura di Curie di circa 325 K. L'analisi degli spettri fotoelettronici del livello di core del Ge 3d dei films di Mn5Ge3 consente di determinare un limite superiore di 76 meV dell’allargamento del tempo di vita media del core-hole del livello di core Ge 3d5/2. Questo allargamento della durata del tempo di vita media del core-hole del Ge 3d3/2 risulta essere di 15 meV più grande di quello del Ge 3d5/2, a causa dell'esistenza di un canale di decadimento Coster-Kronig legato al carattere metallico di Mn5Ge3.
Si veda: P. De Padova, et al., Phys. Rev. B 77, 045203 (2008).
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