Caracterización por microscopía electrónica de transmisión de heteroestructuras InGaAs/InAIAs crecidas por epitaxia de haces moleculares sobre substratos de InP

Abstract

La finalidad de la investigación es la optimización del crecimiento de estructuras InX Ga1-XAs/InYA11-YAs/InP, para la obtención de dispositivos HEMT funcionales.

Previamente se ha optimizado la preparacion de muestras para su observación en microscopía electrónica de transmisión, evitando la nucleación de islas de In y homogeneizando la velocidad de adelgazamiento entre las estructuras y el InP. Se ha establecido que un tratamiento térmico del InP a una temperatura de Th=530 grados C bajo atmosfera de sobrepresión de As, elimina completamente el óxido de pasivación, proporcionando un frente de crecimiento plano. La temperatura óptima de crecimiento del INO.52 ALO.48 ha resultado de 530 grados C, con mínimas densidades de defectos y una reducción de los centros de captura de portadores. Hemos observado que las longitudes de onda de las modulaciones de contraste observadas en TEM en las capas de InGaAs, varian con las condiciones de crecimiento, considerando que las modulaciones gruesa (modulación de composición) y fina (distribución inhomogénea de agregados ricos en Ga o en In), responden a un mecanismo de autoestabilización (favorecido por la limitación cinética de la técnica MBE), para evitar una total separación de fases en InAs y GaAs si el material se ha crecido dentro del “gap” de miscibilidad. Hemos diferenciado los mecanismos de relajación de los esfuerzos en capas composicionalmente homogeneas, segun sean tensadas o comprimidas. Para las primeras hemos observado nucleación de dislocaciones en el orden 90 grados-60 grados-30 grados, con una recombinación inmediata 30 grados + 90 grados - 60 grados. En las segundas, el proceso de relajación responde a la nucleación de dislocaciones perfectas, seguida de una disociación 60 grados - 90 grados + 30 grados, y gobernado por las barreras de fricción que impiden la recombinacion de las parciales.