{"id":95008,"date":"2009-09-07T00:00:00","date_gmt":"2009-09-07T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/crecimiento-y-caracterizacion-de-nitruro-de-indio-por-epitaxia-de-haces-moleculares-para-aplicaciones-en-el-infrarrojo-cercano\/"},"modified":"2009-09-07T00:00:00","modified_gmt":"2009-09-07T00:00:00","slug":"crecimiento-y-caracterizacion-de-nitruro-de-indio-por-epitaxia-de-haces-moleculares-para-aplicaciones-en-el-infrarrojo-cercano","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/semiconductores\/crecimiento-y-caracterizacion-de-nitruro-de-indio-por-epitaxia-de-haces-moleculares-para-aplicaciones-en-el-infrarrojo-cercano\/","title":{"rendered":"Crecimiento y caracterizaci\u00f3n de nitruro de indio por epitaxia de haces moleculares para aplicaciones en el infrarrojo cercano"},"content":{"rendered":"

Tesis doctoral de Javier Grandal Quintana <\/strong><\/h2>\n

Los nitruros del grupo iii (inn, gan y aln) se han asentado como semiconductores importantes para la fabricaci\u00f3n de dispositivos optoelectr\u00f3nicos gracias al amplio rango de la banda prohibida (\u00abbandgap\u00bb) de estos materiales (0.7-6.2 ev) y a que dicho bandgap sea directo. Asimismo, el marcado car\u00e1cter i\u00f3nico de los enlaces en estos materiales les confiere una gran estabilidad qu\u00edmica y t\u00e9rmica, haci\u00e9ndoles as\u00ed buenos candidatos para trabajar en entornos agresivos. la t\u00e9cnica de crecimiento epitaxial m\u00e1s extendida para los nitruros del grupo iii es la epitaxia en fase vapor mediante precursores metalorg\u00e1nicos (movpe) y mediante \u00e9sta se han obtenido dispositivos optoelectr\u00f3nicos de alta eficiencia como los comercializados por nichia, sony y toshiba entre otros. Esta t\u00e9cnica necesita de alta temperatura para la pir\u00f3lisis de los gases reactivos, lo que a su vez incrementa la calidad cristalina de los materiales obtenidos. Sin embargo, tiene como inconvenientes la existencia de niveles altos de carbono, hidr\u00f3geno y otros compuestos org\u00e1nicos, procedentes de los precursores, que puede provocar efectos negativos de pasivaci\u00f3n sobre los dopantes. otra t\u00e9cnica de crecimiento utilizada para la obtenci\u00f3n de nitruros del grupo iii es por medio de epitaxia de haces moleculares (mbe) la cual presenta algunas ventajas sobre el movpe, por ejemplo: (i) el entorno de ultra alto vac\u00edo requerido (presiones base del orden de 10-11 torr) minimiza la concentraci\u00f3n de impurezas incorporadas al material, (ii) la pureza de los materiales empleados en las fuentes de efusi\u00f3n siempre superan el 99,9999%, (iii) la posibilidad de interrumpir el flujo de cualquiera de los elementos (ga, in, al, si, mg, etc.) De una manera abrupta (mediante el uso de obturadores mec\u00e1nicos) dando lugar a intercaras planas a nivel at\u00f3mico, y (iv) la posibilidad de reducir la velocidad de crecimiento (1 nm\/min) permitiendo un control preciso del espesor crecido, y por tanto, fabricar estructuras semiconductoras complejas como las basadas en pozos cu\u00e1nticos. desde 1986 hasta la actualidad se ha mejorado mucho la calidad cristalina de las capas de inn, obteni\u00e9ndose actualmente mediante estas t\u00e9cnicas de crecimiento, capas de inn con un valor de bandgap en torno 0.7 ev. Gracias a los numerosos trabajos presentados sobre las propiedades \u00f3pticas de este material, el intervalo de operaci\u00f3n de los nitruros del grupo iii dentro del espectro electromagn\u00e9tico se ha extendido hasta el infrarrojo cercano. Este hecho ha despertado un gran inter\u00e9s en nuevas aplicaciones, como en el campo fotovolt\u00e1ico con la fabricaci\u00f3n de c\u00e9lulas solares de multi-uni\u00f3n de alta eficiencia cubriendo todo el espectro solar. se ha detectado tambi\u00e9n en este material una importante acumulaci\u00f3n de carga el\u00e9ctrica en la superficie, del orden de 1013 e-cm-2. Esta cantidad de electrones parecen acumularse en una capa de unos 4 a 6 nan\u00f3metros, incrementando la conductividad de las capas de inn. Si bien esta alta carga superficial podr\u00eda utilizarse para la fabricaci\u00f3n de sensores, \u00e9sta no es la \u00fanica caracter\u00edstica que apoya el uso del inn para la fabricaci\u00f3n de este tipo de dispositivos. el principal objetivo de esta tesis es el estudio y optimizaci\u00f3n del crecimiento mediante la t\u00e9cnica de mbe de capas de nitruro de indio para aplicaciones en el rango del infrarrojo cercano. La optimizaci\u00f3n conlleva el control de la morfolog\u00eda y el estudio de las propiedades \u00f3pticas y el\u00e9ctricas de las capas crecidas. Este objetivo principal se puede concretar en varios puntos relacionados con (i) el crecimiento de capas de nitruro de indio (inn) y sus aleaciones con galio (ingan) y aluminio (alinn), (ii) la caracterizaci\u00f3n de dichas capas, y (iii) el dise\u00f1o, crecimiento y caracterizaci\u00f3n de heteroestructuras para aplicaciones en el rango del infrarrojo cercano. el crecimiento de capas de inn utilizando diferentes sustratos se ve afectado fundamentalmente por la temperatura de crecimiento pudi\u00e9ndose afirmar que es el par\u00e1metro m\u00e1s cr\u00edtico. El otro par\u00e1metro importante que gobierna la morfolog\u00eda y la calidad cristalina de las capas es la raz\u00f3n iii\/v que ha de ser precisamente controlado. con razones iii\/v<<1 y a una temperatura lo suficientemente baja, se obtiene un material formado por nanocristales columnares de muy alta calidad, libres de defectos extendidos y completamente relajados, con una emisi\u00f3n muy intensa. Para la misma temperatura que en el caso anterior y razones iii\/v ligeramente por encima de estequiometr\u00eda (iii\/v > 1), las capas obtenidas presentan una morfolog\u00eda compacta. Aunque tambi\u00e9n es posible obtener capas compactas en condiciones nominalmente ricas en nitr\u00f3geno (iii\/v <1) a temperaturas superiores.\n\n\n\n \n\n\n

Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00abCrecimiento y caracterizaci\u00f3n de nitruro de indio por epitaxia de haces moleculares para aplicaciones en el infrarrojo cercano<\/strong>\u00ab<\/h3>\n
    \n
  • T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Crecimiento y caracterizaci\u00f3n de nitruro de indio por epitaxia de haces moleculares para aplicaciones en el infrarrojo cercano <\/li>\n
  • Autor:<\/strong>\u00a0 Javier Grandal Quintana <\/li>\n
  • Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de Madrid<\/li>\n
  • Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 09\/07\/2009<\/li>\n<\/ul>\n

     <\/p>\n

    Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n
      \n
    • Director de la tesis<\/strong>\n
        \n
      • Miguel \u00e1ngel S\u00e1nchez Garc\u00eda<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
      • Tribunal<\/strong>\n
          \n
        • Presidente del tribunal: enrique Calleja pardo <\/li>\n
        • c. thomas Foxon (vocal)<\/li>\n
        • Jos\u00e9 Manuel Calleja pardo (vocal)<\/li>\n
        • achim Trampert (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n

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