Crecimiento de compuestos II-VI mediante la técnica MOCVD: Aplicación al crecimiento de CdTe, HgTe y Hg1-xCdxTe.

Autor: Mora Seró Iván
Año: 2003
Universidad: VALENCIA
Centro de realización: Facultat de Física, Universitat de València
Centro de lectura: Facultat de Física, Universitat de València
Director: Muñoz Sanjosé Vicente
Tribunal: Segura García del Río Alfredo , Aguiló Díaz Magdalena , Diéguez Delgado Ernesto , Ocal García Carmen , Martínez Tomás María del Carmen
Resumen de la tesis

La tesis está centrada en el estudio del crecimiento de materiales II-VI mediante la técnica de depósito de capas delgadas MOCVD (MetalOrganic Vapour Phase Epitaxy). En concreto se ha estudiado el crecimiento de los compuestos CdTe y HgTe, así como de su aleación ternaria Hg1-xCdxTe. El empleo de estos materiales nos ha permitido profundizar en las posibilidades de la técnica ya que cada uno de ello se ha crecido mediante una configuración diferente. El crecimiento de CdTe se ha realizado sobre tres substratos de naturaleza muy diferente: vidrio, GaAs y GaS. Adicionalmente sobre el primero hemos estudiado la influencia de un tratamiento térmico post-crecimiento en el mismo reactor MOCVD, obteniendo muestras con mayor calidad y tamaño de grano que las muestras sin tratar, lo que sin duda es beneficioso de cara a su utilización en el desarrollo de dispositivos fotovoltaicos. En el crecimiento de CdTe sobre GaAs(100) hemos obtenido de manera reproducible capas con orientación (111) ó (100). Un estudio sistemático de la morfología de las muestras en función del tiempo de crecimiento, es decir del grosor, nos ha permitido detectar dos mecanismos de crecimiento para el CdTe(111), uno para tiempos inferiores a 100 s y otro para tiempos superiores. Por lo que respecta al crecimiento de CdTe(100) sobre GaAs(100), hemos obtenido muestras libres de los defectos superficiales conocidos como "hillocks", que son observados sistemáticamente por otros autores. El crecimiento de CdTe sobre GaS(001), nos ha permitido poder relacionar la orientación de este substrato con la de la capa de CdTe crecida sobre él mediante análisis de texturas por difracción de rayos X. En el crecimiento de HgTe, se ha utilizado una doble entrada de precursores ya que en una de ellas se sitúa el baño de Hg que se utiliza como material fuente. Hemos comprobado, con ayuda de la simulación numérica, la influencia de la doble entrada en el comportamiento hidrodinámico del proceso, contrastando las predicciones de dicha simulación con los resultados experimentales y obteniendo un buen acuerdo. El crecimiento de CdTe y HgTe, nos ha permitido abordar el crecimiento de su ternario mediante el método de interdifusión de capas múltiples, obteniendo muestras de Hg1-xCdxTe(100) con distintas composiciones x, que han sido sistemáticamente caracterizadas mediante diversas técnicas.
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