A miniaturização de dispositivos tecnológicos levou à percepção de novas
classes de efeitos devidos ao con namento quântico e à mudança na
proporção entre número de átomos presentes na superfície e no volume de
estruturas que atingem a escala nanométrica, levando à noção de
nanociência e nanotecnologia. Dentre os desa os impostos por essas áreas
emergentes encontram-se os desa os para os métodos analíticos, em
particular para os métodos baseados em feixes de íons, que tiveram um
papel fundamental na tecnologia do silício. O uso de feixes de íons para
a caracterização de nanoestruturas não é muito difundido devido a
limitações na resolução espacial e no dano causado pelos íons
energéticos incidentes nas nanoestruturas. Nesta tese é apresentado o
estado da arte das aplicações da análise por feixes de íons na
nanotecnologia e são descritos avanços direcionados à adoção de métodos
analíticos de feixes de íons para as nanociências. Serão abordados os
principais métodos de per lometria com alta resolução em profundidade,
em especí co a per lometria utilizando reações nucleares com
ressonâncias estreitas em suas curvas de seção de choque (RNRA, do
inglês Resonant Nuclear Reaction Analysis ) e espalhamento de íons de
energias intermediárias (MEIS do inglês Medium Energy Ion Scattering ).
Uma vez que os modelos convencionais, baseados em uma aproximação
Gaussiana, não são adequados para descrever o espectro de espalhamento
de íons correspondente a estruturas nanométricas, neste trabalho foram
desenvolvidos modelos que descrevem adequadamente os processos de perda
de energia dos íons na matéria, viabilizando a adoção sistemática de
espalhamento de íons de energias intermediárias para a análise de
nanoestruturas. Aplica ções recentes de RNRA e MEIS para eletrodos de
porta metálicos e dielétricos com alta constante dielétrica sendo
incorporados à tecnologia MOSFET atual são apresentadas como avaliação
dos métodos.
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