Nanofabbricazione di stressori per la deformazione controllata di superfici a semiconduttore
La tematica di tesi si inquadra in una collaborazione tra i gruppi di litografia elettronica e crescita di semiconduttori ( entrambi operanti nel laboratorio LNESS) e il gruppo di spettroscopia Raman del Dipartimento di Scienza dei Materiali nell’ambito dello sviluppo di nanostrutture a base di SiGe cresciuti su film epitassiali di Ge.
Il germanio è un semiconduttore a gap indiretta. Tuttavia, esiste un minimo locale che è solo a 140meV sopra il minimo della gap indiretta. Tramite la creazione di deformazioni controllate è possibile ridurre la separazione tra le bande: se si riuscisse a creare uno strain tensile biassiale superiore al 2%  la gap diretta diventerebbe favorita rispetto l’indiretta. Ottenere un semiconduttore come il Ge a gap diretta, perfettamente compatibile con la tecnologia basata su silicio, consentirebbe una integrazione di questo materiale anche in applicazioni optoelettroniche, obiettivo perseguito da molte realtà di ricerca ed industriali.
Il progetto di ricerca in cui si inquadra la proposta di tesi, finanziato dalla Fondazione Cariplo, si propone di fabbricare nano-stressori a base di SiGe che permettano di esercitare deformazioni controllate sulle superfici di germanio, siano queste ancorate al substrato di silicio o sospese (figura1). Il lavoro di tesi, dal forte carattere sperimentale, prevede il coinvolgimento dello studente nella progettazione, realizzazione e caratterizzazione di nanostrutture ottenute mediante tecniche litografiche a partire da film epitassiali di Ge e SiGe su Si. La fabbricazione viene effettuata per litografia elettronica presso il polo di Como del Dipartimento. Una collaborazione con il Dipartimento di Scienza dei Materiali prevede l’analisi spettroscopica delle nanostrutture per valutare qualitativamente e quantitativamente il grado di rilassamento del film di germanio.

(Fig.1 - Nanofabbricazione di stressori per la deformazione controllata di superfici a semiconduttore)