DESARROLLO DE SUSTRATOS DE CARBURO DE SILICIO MEDIANTE CARBURIZACIÓN E IMPLANTACIÓN IÓNICA DE SILICIO MONOCRISTALINO

Autor: MORALES SÁNCHEZ FRANCISCO MIGUEL
Año: 2002
Universidad: CADIZ
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS
Centro de lectura: CIENCIAS
Director: ARAÚJO GAY DANIEL
Tribunal: REQUENAS PIQUERAS JUAN , GARCÍA ROJA RAFAEL , BUSTANET ETIENE , HEPKINSON MASK , GONZÁLEZ ROBLEDO DAVID
Resumen de la tesis

Dentro del trabajo de esta Tesis Doctoral, se estudian los mecanismos de formación de láminas delgadas y de precipitados cristalinos de carburo de silicio (SiC). La caracterización de estas estructuras permite la recopilación de datos y por consiguiente, un mejor entendimiento de los mecanismos y reacciones químicas implicadas en esta reacciones. De modo general, las dos grandes hipótesis planteadas antes del inicio de este trabajo de investigación fueron: 1,- La implantación iónica de C y otros átomos a altas temperaturas permite una contracción en la red del Si del sustrato bombardeado y la generación de especies cristalinas de gran interés. 2,- La dinámica de carburización en superficie de sustratos de Si implantado y de Si monocristalino es distinta a la que ocurre en procesos de crecimiento de SiC sobre Si y facilitan la obtenciónde SiC monocristalino soportado sobre Si. El objetivo principal de esta línea de investigación es el de la fabricación y caracterización de carburo de silicio y otros compuestos obtenidos a partir de obleas de silicio, a la vez que se demuestra que son viables en su posterior uso como plantillas ajustadas "compliant", capas semilla "seed" o capas amortiguadoras "buffer", en el recrecimiento mediante técnicas de crecimiento epitaxial de SiC y aleacciones de nitruros III-N que puedan alcanzar la calidad cristalina suficiente como para ser utilizados en la fabricación de dispositivos optoelectrónicos y microelectrónicos. - Para abordar las hipótesis planteadas, se han estudiado muestras que quedan englobadas en tres grupos: 1,- Síntesis del Carburo de Silicio y otras especies mediante Implantación Iónica de Silicio. 2,- Síntesis del Carburno de Silicio mediante Carburización de Silicio. 3,- Crecimiento Epitaxial de Carburo de Silicio y de Nitruros III-N sobre Silicio carburizado. La fabricación de todas estas estructuras se realiza mediante técnicas de crecimiento derivadas de otras clásicas de: 1,- Bombardeo iónico (IBIC). 2,- Deposición química de vapores (CVD). 3,- Epitaxia de haces moleculares (MBE). Su posterior caracterización se realiza principalmente por análisis de: 1,- Microscopía electrónica de barrido (SEM). 2,- Microscopía electrónica de transmisión (TEM). 3,- Espectrometría de infrarrojos (FTIR) y otras técnicas: De este modo, la tesis está constituida por siete capítulos. El capítulo 1 presenta una visión general de la estructura, propiedades y aplicaciones del SiC como material semiconductor y una revisión extensa de las principales técnicas de síntesis de SiC. Los capítulos 2 y 3 están dedicados a la parte experimental, y se presentan, por una parte, los equipos y técnicas de crecimiento cristalino, y por otra, las técnicas de caracterización utilizadas en esta Tesis Doctoral. El capítulo 4 corresponde a los resultados obtenidos en el análisis de los experimentos de implantación llevados a cabo. El capítulo 5 se dedica al análisis de las investigaicones sobre carburización. El capítulo 6 al crecimiento epitaxial de SiC y GaN sobre sustratos carburizados. En el capítulo 7 se recogen las conclusiones generales de esta memoria de tesis. Finalmente, se recopilan las publicaciones conseguidas en el contexto de este trabajo y un pequeño resumen de la tesis en inglés.
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