escolaridade
ensino teórico (T) - 2 horas/semana
idioma(s) de lecionação
a inserir brevemente
objectivos
O objectivo central desta unidade curricular é discutir tópicos recentes de investigação em Física. Neste sentido é discutido o crescimento e as propriedades de heteroestruturas de Si/Ge e os fundamentos e a aplicação de difração de raios X ao estudo de materiais semicondutores.
competências
No primeiro tópico proposto, pretende-se que os alunos usem as nanoestruturas de Si/Ge como exemplo da forma como foram ultrapassadas dificuldades de crescimento de nanoestruturas, alguns dos problemas tecnológicos levantados com esse crescimento e as propriedades fundamentais deste tipo de heteroestruturas. No segundo tópico pretende-se que os alunos adquiram os fundamentos e os equipamentos da difração de raios X.
conteúdos
1. Heteroestruturas baseadas em Si/Ge
1.1. O sistema Si/Ge
1.2. Crescimento epitaxial
1.3. Propriedades volúmicas
1.4. Massas efectivas
1.5. Mobilidades
1.6. Alinhamento de bandas
1.7. Ajustamento da deformação
1.8. Crescimento de ilhas
1.9. Auto-organização de nanoestruturas
1.10. Fotoluminescência
2. Difracção de raios X
2.1 Raios X: propriedades e geração
2.2 Lei de Bragg, difracção e elementos de cristalografia
2.3 Configurações experimentais e equipamentos de difracção
2.4 Difracção de raios X aplicada a problemas de Física do Estado Sólido
avaliação
A avaliação da unidade curricular consiste num exame final em que os dois tópicos têm pesos iguais.
requisitos
Assume-se que os alunos devem ter uma sólida formação em Física.
metodologia
O primeiro tópico é discutido em aulas teóricas usando várias referências da liteartura como suporte para o estudo. As apresentações destas aulas devem unicamente orientar e estimular o estudo individual.
No segundo tópico, os fundamentos da técnica experimental são discutidos nas aulas teóricas enquanto que as principais componentes do equipamento experimental são analisados numa visita a um laboratório de investigação.
bibliografia recomendada
Silicon Quantum Integrated Circuits, E. Kasper e D. J. Paul, Springer-Verlag, Berlin, 2005
High-mobility Si and Ge structures, F. Schaffler, Semicond. Sci. Technol. 12, 1515 (1997)
Si/Ge nanostructures, K. Brunner, Rep. Prog. Phys. 65, 27 (2002)
Optical Characterization of Epitaxial Eemiconductor Layers, Gunter Bauer and Wolfgang Richter (Eds.), Springer-Verlag, Berlin, 1996
High Resolution X-Ray Scattering From Thin Films and Multilayers, V. Holy, U. Pietsch e T. Baumbach, Springer-Verlag, Berlin, 1999