Resumo

Este projeto tem como principal objetivo a produção e a otimização das propriedades de filmes de GaN, AlGaN e InGaN e heteroestruturas multicamadas de AlGaN/GaN e InGaN/GaN pela técnica de sputtering. Através do monitoramento apropriado do processo de crescimento associado com as caracterizações das amostras obtidas e de resultados de simulações computacionais visa-se obter um entendimento profundo e um ótimo controle sobre o crescimento destes materiais, além de promover avanços no conhecimento e tecnologia de filmes finos e heteroestruturas a base de GaN crescidos pela técnica de sputtering reativo. Ao final, visa-se obter filmes e heteroestruturas com nanoestrutura ordenada, alto grau de cristalização e textura, além de superfícies e interfaces bem definidas e com baixa rugosidade que possibilitem sua aplicação em dispositivos e sensores, diminuindo drasticamente o custo de produção de diversos produtos.

Importância do GaN

O nitreto de gálio (GaN) se tornou, nos últimos 20 anos, alvo de aplicações tecnológicas de ponta tais como em diodos emissores de luz (LEDs), diodos laser, transistores de alta potência e de alta mobilidade eletrônica (HEMT) e sensores de operação em alta frequência. A importância do GaN é ilustrada pelo fato de a Universidade de Cambridge e o Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) criarem centros dedicados à pesquisa e aplicações do GaN como o The Cambridge Centre for Gallium Nitride e o MIT-MTL GaN Energy Initiative . Destaque para o prêmio Nobel de Física de 2014 pela invenção do LED azul, totalmente baseado no material GaN, situando o GaN como o semicondutor mais importante após o silício. Além disso, de 2020 para cá, o GaN se tornou o peça chave para avanços disruptivos na área de baterias elétrica, em especial aquelas que equipam veículos terrestres e aeronáuticos/aeroespaciais (EV batteries), como pode ser facilmente visto em notícias populares .