Como primera parte de este proyecto se propone crecer nanohilos de semiconductores con brecha de energía ancha tales como el ZnO, GaN y AlN, mediante las técnica de depósito físico de vapor (PVD) en alto vacío y el método hidrotermal. Se crecerán nanohilos con diferentes impurezas, tanto para modificar el tipo de portadores mayoritarios (donadores o aceptores), como impurezas magnéticas (Cr y Mn principalmente). Se pretende que el diámetro de estos nanohilos sea inferior a los 20 nm para que presenten efectos de confinamiento electrónico (quantum confinement). Como segunda parte del proyecto se propone usar las técnicas de Catodoluminiscencia (CL), Luminiscencia-Túnel y la espectroscopía túnel (STS) para estudiar las propiedades electrónicas y luminiscentes de los nanohilos sintetizados. La CL adaptada a un SEM permitirá adquirir espectros locales de luminiscencia en el rango de temperatura 10-300 K, en un rango de emisión entre 200 y 1500 nm (ultravioleta-infrarrojo). Se adquirirán además imágenes monocromáticas de la distribución espacial de la CL a lo largo de los nanohilos. Estas mediciones aportarán información relacionada con la distribución de los defectos puntuales presenten en los nanohilos, lo cual se correlacionará con los estudios de conducción eléctrica que realizaremos en nanohilos aislados mediante un micromanipulador de dos electrodos acoplado al SEM. Usaremos además la técnica de corriente inducida por el haz de electrones (EBIC) para adquirir información local de las recombinaciones e-h no-radiativas que puedan asociarse a defectos cristalinos en los nanohilos. _x000D_ La técnica de luminiscencia-túnel adaptada a un STM, operada por un sistema de conteo de fotones, permitirá también determinar localmente la luminiscencia en los nanohilos con la resolución atómica del STM. Estas mediciones se correlacionaran con los resultados a adquirir por CL. La técnica de espectroscopía túnel (STS) se usará en una cámara de ultra-alto-vacío (UHV) en el rango de temperaturas 100-300 K. Con esta técnica se determinarán los mapas de la densidad local de estados de en la superficie de los nanohilos. Esto permitirá determinar su estructura de bandas y los estados profundos asociados a defectos cristalinos e impurezas. Los resultados de CL, luminiscencia-túnel y STS nos permitirán proponer mecanismos de transición electrónica entre niveles y bandas de energía de los semiconductores en estudio. Finalmente, se usará la técnica de STM de spin polarizado (SP-STM) para determinar los efectos magnéticos producidos por las impurezas de Mn y Cr en la corriente túnel generada en los nanohilos. _x000D_ En este proyecto participamos un grupo joven del CNyN-UNAM compuesto por el momento por 4 estudiantes y 2 investigadores, con colaboraciones estables por más de 4 años a nivel nacional e internacional. Consideramos que nuestro grupo de investigación posee suficiente experiencia en el estudio de las propiedades ópticas y electrónicas de semiconductoras micro- y nano- estructurados por las técnicas de microscopía electrónica y microscopía túnel._x000D_

1. Determinar las condiciones óptimas en el crecimiento de nanohilos de ZnO, GaN y AlN con diámetros menores a 20 nm por PVD y el método hidrotermal._x000D_ 2.- Incorporar impurezas donadoras, aceptoras y magnéticas en los nanohilos._x000D_ 3.- Usando la CL a 10K identificar espectralmente con alta resolución las emisiones asociadas a impurezas incorporadas, defectos cristalinos presentes y variaciones del gap de energía por efectos de confinamiento electrónico._x000D_ 4.- Adquirir imágenes monocromáticas de CL de las emisiones luminiscentes asociadas a defectos para determinar las regiones de generación en los nanohilos._x000D_ 5.- Determinar la estructura de bandas de los nanohilos usando la STS a 100K para determinar los estados profundos de los defectos cristalinos._x000D_ 6.- Determinar la luminiscencia-túnel de las regiones de la superficie de los nanohilos con estados profundos para identificar el tipo de defectos participantes en las bandas de defectos identificadas por CL._x000D_ 7.- Estudiar los dominios magnéticos de los nanohilos impurificados con Cr y Mn usando el STM de espín polarizado._x000D_ 8.-Dirigir 2 tesis de maestría. De Gabriela Guzmán Navarro ya inscrita en el posgrado de Ciencias Físicas - UNAM , y de Aldo Alan Guerrero, inscrito en la maestría de Ciencia e Ingeniería de Materiales - UNAM._x000D_ 9.- Dirigir tesis de maestría del estudiante Samuel Valdez González, próximo a inscribirse al posgrado de Ciencias Físicas - UNAM._x000D_