Caracterización óptica y estructural de películas de ZnSe crecidas por epitaxia de haces moleculares sobre sustratos de GaAs con y sin capa colchón

Abstract

Se ha realizado un estudio de capas de ZnSe, las cuales se crecieron epitaxialmente con espesores entre 800 y 7500 Å sobre sustratos de GaAs (100) en un ambiente de ultra-alto vacío con la técnica de haces moleculares (MBE). Para analizar y medir sus propiedades ópticas se usó las espectroscopías ópticas de fotoreflectancia (PR), fotoluminiscenciamicroscopia (PL) y para estudiar las propiedades estructurales utilizamos las técnicas de difracción de rayos X y también microscopía electrónica de transmisión. Con el propósito de analizar el efecto de la capa intermedia se creció primeramente un grupo de capas de ZnSe sobre sustratos de GaAs. A continuación, se creció un segundo grupo de muestras usando una capa intermedia de GaAs. Las mediciones de fotoluminiscencia se realizaron a una temperatura de 18K. Los resultados indican que las capas del primer grupo de muestras presentan más defectos. Se observó que las intensidades de las señales disminuyen con el aumento del grosor, sin embargo, la disminución es más rápida para las películas crecidas con capa intermedia. En las muestras crecidas sobre el sustrato de GaAs se observó una señal 2.7 eV, la cual corresponde a la difusión del Zn hacia el sustrato de GaAs. Las mediciones de fotorreflectancia se realizaron a la temperatura de 300 K°. Las gráficas experimentales muestran las señales correspondientes a la banda prohibida de energía de las capas de ZnSe y del sustrato GaAs. Debido a campos eléctricos que se producen en la interfaz capa sustrato se obervó oscilaciones Franz Keldysh. En los espectros de fotorreflectancia del primer grupo de muestras se observó una señal a 1.393 eV la cual se atribuye a la difusión de Zn hacia el GaAs.También se ha estudiado el desempeño de las dislocaciones y fallas de apilamiento con la variación del grosor de las capas con microscopía electrónica de transmisión.