Estudio de las propiedades superficiales e interfasiales de películas monocristalinas de Hg1-xCdxTe crecidas en fase vapor sobre distintos sustratos

• Autores: Gilabert, Ulises Eduardo
• Año de publicación: 2007
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Trigubó, Alicia B.; Walsöe de Reca, Noemí E.
• Materia: SEMICONDUCTORES II-VI; HGCDTE; MCT; PELICULAS EPITAXIALES; CINETICA DE CRECIMIENTO; CDTE; CDZNTE; CDTESE; DISLOCACIONES PASANTES; DISLOCACIONES DE DESAJUSTE; PROPIEDADES ELECTRICAS; II-VI SEMICONDUCTORS; HGCDTE; MCT; ISOVPE; EPITAXIAL FILMS; GROWTH KINETICS; CDTE; CDZNTE; CDTESE; THREADING DISLOCATIONS; MISFIT DISLOCATIONS; ELECTRICAL PROPERTIES
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Las aleaciones Hg1-xCdxTe, MCT(x), constituyen desde hace más de cuatro décadas los materiales más importantes para la fabricación de fotodetectores de radiación infrarroja sensibles en el intervalo 1–30 μm. El material utilizado para la fabricación de esos dispositivos debe ser monocristalino y, dadas las dificultades encontradas en el crecimiento por métodos masivos, resulta conveniente recurrir a los métodos epitaxiales. En este trabajo se describe la obtención y caracterización de películas monocristalinas de MCT (x ≅ 0,2) por la técnica de Crecimiento Isotérmico en Fase Vapor o “Isothermal Vapor Phase Epitaxy” (ISOVPE). Se utilizaron como sustratos CdTe, Cd1-vZnvTe y CdTe1-wSew con distintas orientaciones cristalinas: (111)Cd, (111)Te, (110) y (100). La caracterización estructural de los sustratos y las películas se realizó mediante revelado químico de dislocaciones, difracción de rayos X de polvo y monocristal y microscopías óptica y electrónica de barrido. La composición química se determinó mediante una microsonda electrónica dispersiva en longitudes de onda y las propiedades eléctricas por mediciones de efecto Hall. Las películas obtenidas resultaron de muy buena calidad y aptas para ser utilizadas en detectores fotovoltaicos. En particular, las epitaxias crecidas sobre los sustratos ternarios mostraron mejor calidad cristalina. Se estudió tanto la cinética de crecimiento como los procesos de generación y movimiento de las dislocaciones de desajuste mediante la contrastación entre los resultados experimentales y diversas simulaciones. En particular, se evaluó la influencia de los aleantes presentes en los sustratos en esos procesos.
During the past four decades, Hg1-xCdxTe (MCT) have become the most important material for the middle and long wavelength (3 μm < λ < 30 μm) IR photodetectors. MCT must be single crystalline for IR photodetector applications. Due to the difficulties found in the growth by massive methods it turns out advisable to get the crystalline material by epitaxial methods. This Thesis describes the growth of MCT (x ≅ 0,2) epitaxial films by the Isothermal Vapor Phase Epitaxy (ISOVPE) technique with no mercury overpressure. The growth was accomplished on CdTe, Cd1-vZnvTe and CdTe1-wSew substrates with different crystallographic orientations: (111)Cd,(111)Te, (110) and (100). The substrates and films structural characterization was performed by surface chemical etching, powder and single crystal X ray diffraction and optical and scanning electron microscopy. Chemical composition analysis was performed by an electron microprobe in the wavelength dispersive spectroscopic mode and electrical characterization by Hall effect measurements. The high quality of the epitaxial films makes them adequate to be used for photovoltaic detectors. The films grown on the ternary substrates showed a better crystalline quality. This fact could determine better electrical properties for devices. The epitaxial growth kinetics as well as the dislocation generation and movement processes were analyzed by means of the comparison between the experimental results and diverse simulations. The influence of the alloying elements that are present in the substrates was particularly evaluated in those processes.
Fil: Gilabert, Ulises Eduardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.