Tesis:
Crecimiento por MBE, fabricación y caracterización de detectores infrarrojos de pozo cuántico de InGaAs/GaAs.
- Autor: HERNANDO GARCIA, Jorge
- Título: Crecimiento por MBE, fabricación y caracterización de detectores infrarrojos de pozo cuántico de InGaAs/GaAs.
- Fecha: 2002
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACION
- Departamentos: INGENIERIA ELECTRONICA
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: SANCHEZ DE ROJAS ALDAVERO, José Luis
- Resumen: Esta tesis presenta un estudio del crecimiento por epitaxia de haces moleculares, la fabricación y la caracterización de detectores de infrarrojo de pozo cuántico, utilizando la combinación de materiales InGaAs/GaAs para la detección en la región del espectro infrarrojo de 8 um a 12 um. El primer capítulo de la tesis resume brevemente algunos aspectos de interés sobre la radiación infrarroja y los diferentes tipos de detectores de infrarrojo, haciendo especial hincapié en los detectores de tipo óptico y en las diferentes clases de detector óptico como, por ejemplo, los detectores de infrarrojo de pozo cuántico (Quantum Well Infared Notodetector, QWIP). El capítulo 2 está dedicado por completo a los detectores de pozo cuántico, explicando sus características de funcionamiento. Este capítulo permite comprender la regla de selección generalmente atribuida a este tipo de detectores: la absorción de radiación que incide normalmente al plano de crecimiento de los pozos está prohibida. Pero también justifica cómo esta regla de selección puede verse relajada bajo determinadas circunstancias y cómo la utilización de detectores formados por pozos de InGaAs, sobre substratos GaAs(100) y GaAs(111)B, puede favorecer la detección en incidencia normal. De ahí que el resto de la tesis esté dedicado a crecer y caracterizar estructuras QWIP con pozos de InGaAs y barreras de GaAs sobre GaAs(100) y GaAs(111)B, con la finalidad de comprobar sus posibilidades en la detección de radiación en incidencia normal. En los capítulos 3 y 4 presentamos todo el trabajo que hemos realizado para el crecimiento por epitaxia de haces moleculares de las estructuras QWIP InGaAs/GaAs sobre ambos substratos. El capítulo 3 detalla el procedimiento de crecimiento desarrollado para controlar y reproducir las condiciones de dicho crecimiento. Mientras que el capítulo 4 recoge los resultados obtenidos, mediante la aplicación del procedimiento anterior, en la optimización de las condiciones de crecimiento de pozos cuánticos de InGaAs y en la posterior utilización de esas condiciones para el crecimiento de estructuras tipo QWIP. Finalmente, en el capítulo 5, analizamos la detección de las estructuras mediante dos técnicas de caracterización: la responsividad y la absorción. Este análisis ha requerido nuevas configuraciones de medida para las dos técnicas anteriores, así como el procesado de las muestras en guías de onda con biseles a 45 grados en dos extremos, con y sin dispositivos aislados. Los resultados obtenidos son los siguientes. Las estructuras QWIP InGaAs/GaAs sobre GaAs(100) detectan radiación infrarroja y las medidas realizadas permiten concluir que estos detectores no constituyen una alternativa para la detección de radiación incidiendo normalmente. Mientras que las estructuras QWIP InGaAs/GaAs sobre GaAs(111)B no han proporcionado los resultados esperados de acuerdo con las aproximaciones de diseño utilizadas. Una calidad estructural por debajo de la que sería deseable, así como una elevada corriente de oscuridad, posiblemente debida a un inadecuado posicionamiento de los estados en el pozo, han dificultado la detección de radiación infrarroja con estas muestras.