Um estudo sistemático de caracterização de filmes de GaAs dopados com Silício e crescidos por Epitaxia de Feixes Moleculares sobre substratos de GaAs orientados na superfície (311)A, foi desenvolvido visando compreender os mecanismos de incorporação do Si no filme. Na superfície (311)A o Si tem comportamento anfótero, ou seja, pode ocupar tanto o sítio do Ga como o do As, o que resulta em filmes com portadores tipo n e p, respectivamente. A característica elétrica do filme depende, basicamente, das seguintes condições de crescimento: i) razão entre os fluxos de Ga e As; e ii) temperatura do substrato. As técnicas de caracterização utilizadas foram fundamentalmente fototoluminescência, IxV e Efeito Hall. A partir dos filmes de GaAs:Si crescidos na superfície (311)A, foram estudadas as características elétricas de junções Metal-Semicondutor(M-SC) obtidas a partir da deposição seqüencial de AuGe/Ni e Au/Zn/Au para os filmes com características n e p respectivamente. A resistividade de contato foi estudada como função da temperatura e tempo de tratamento térmico, a partir de um sistema desenvolvido para RTA(Rapid Thermall Annealing), obtendo-se as condições ideais dos contatos no regime ôhmico. A técnica de Difração de R-X foi utilizada para verificar a evolução da microestrutura formada na interface M-SC, evidenciando a formação da fase AuGa, responsável pela característica ôhmica do contato. O estudo realizado serviu como base para o desenvolvimento de junções p-n baseadas na superfície (311)A e sua aplicação em dispositivos optoeletrônicos.

Um estudo sistemático de caracterização de filmes de GaAs dopados com Silício e crescidos por Epitaxia de Feixes Moleculares sobre substratos de GaAs orientados na superfície (311)A, foi desenvolvido visando compreender os mecanismos de incorporação do Si no filme. Na superfície (311)A o Si tem comportamento anfótero, ou seja, pode ocupar tanto o sítio do Ga como o do As, o que resulta em filmes com portadores tipo n e p, respectivamente. A característica elétrica do filme depende, basicamente, das seguintes condições de crescimento: i) razão entre os fluxos de Ga e As; e ii) temperatura do substrato. As técnicas de caracterização utilizadas foram fundamentalmente fototoluminescência, IxV e Efeito Hall. A partir dos filmes de GaAs:Si crescidos na superfície (311)A, foram estudadas as características elétricas de junções Metal-Semicondutor(M-SC) obtidas a partir da deposição seqüencial de AuGe/Ni e Au/Zn/Au para os filmes com características n e p respectivamente. A resistividade de contato foi estudada como função da temperatura e tempo de tratamento térmico, a partir de um sistema desenvolvido para RTA(Rapid Thermall Annealing), obtendo-se as condições ideais dos contatos no regime ôhmico. A técnica de Difração de R-X foi utilizada para verificar a evolução da microestrutura formada na interface M-SC, evidenciando a formação da fase AuGa, responsável pela característica ôhmica do contato. O estudo realizado serviu como base para o desenvolvimento de junções p-n baseadas na superfície (311)A e sua aplicação em dispositivos optoeletrônicos.

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Brito.pdf: 2856812 bytes, checksum: 18e30d7739698df60c646fc7664741d7 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-17T09:54:53Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertação - Carlos E. A. Brito.pdf: 2856812 bytes, checksum: 18e30d7739698df60c646fc7664741d7 (MD5) Previous issue date: 2016-09-26 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this work the electrical properties of devices with double potential barrier studied both theoretically and experimentally. For the experimental analysis was made a sample P-i-N with two AlAs potential barriers with a width of 200A and between quantum well of 100A wide GaAs, the device was grown by MBE (Molecular Beam Eptaxy). First and made a theoretical approach to semiconductor heterostructures composed of quantum wells. To place the electronic transport the device is required deposition of metal contacts on the device surface, so it was made a study of the behavior in the semiconductor interface when and inserted a metal, addressing current transport phenomena and the types of contacts formed (Schottky or ohmic). To characterize the resistance and resistivity of the contacts has been studied and applied the method TLM (Transmission Line Model) , showing that the contact made in the sample P N is of the type ohmic. Subsequently to the diode resonant tunneling, theoretical models for the transport of tunneling current were discussed, showing the exact calculation of the probability of tunneling of electrons through the system. In this case, it took into consideration the Schrodinger equation the external voltage, showing that the wave functions in the barriers and quantum well has the analytical solution, the linear combination of Airy functions. Finally, the transmissivity was obtained using the formalism of the transfer ma-trix method, so it was developed an algorithm in Maple15® program that calculates T transmission coefficient, from these results it was possible to transmissibility curves as a function of the energy of the incident electron and curves of the tunneling current density according to the external voltage. These results were compared with those of literatures and the experimental result of the sample curve ixV P-i-N. Finally, a new sample morpho-logy was proposed for future work. / Neste trabalho estudamos as propriedades elétricas de dispositivos com dupla bar-reira de potencial, tanto de forma teórica quanto experimental. Para as análises experi-mentais foi fabricado uma amostra P-i-N com duas barreiras de potencial de AlAs com largura de 200A e entre elas poço quântico de GaAs de largura de 100À, onde o dis-positivo foi crescido por MBE (Molecular Beam Eptaxy). Primeiramente é feito uma abordagem teórica sobre heteroestruturas semicondutores compostas de poços quânticos. Para ocorrer o transporte eletrônico pelo dispositivo é necessário a deposição de contatos metálicos na superfície do dispositivo, por isso foi feito um estudo sobre o comportamento na interface do semicondutor quando é inserido um metal, abordando os fenômenos de transporte de corrente e os tipos de contatos formados (Schottky ou Ôhmico), mostrando que o contato feito na amostra P-i-N é do tipo Ôhmico. Para a caracterização da resistên-cia e da resistividade dos contatos foi estudado e aplicado o método TLM (Transrnission Line Model). Posteriormente para o diodo de tunelamento ressonante foram discutidos modelos teóricos para o transporte da corrente de tunelamento, onde calculamos a pro-babilidade de tunelamento do elétron pelo sistema. Neste caso, levou-se em consideração na equação de Schrodinger a tensão externa, mostrando que as funções de onda nas bar-reiras e poço quântico têm como solução analítica que consiste na combinação linear das funções de Airy. Finalmente, a transmissividade foi obtida usando o formalismo do Mé-todo de Matriz de Transferência, para isso foi desenvolvido um algorítimo no programa Maple15® que calcula o coeficiente de transmissão t, a partir desses resultados foi possível levantar curvas da transmissividade em função da energia do elétron incidente e curvas da densidade de corrente de tunelamento em função da tensão externa. Esses resultados foram comparados com os das literaturas e com o resultado experimental da curva i-V da amostra P-i-N. Por fim, foi proposto uma nova morfologia de amostra para trabalhos futuros.