Optimización de los parámetros de crecimiento de la heteroestructura GaSb/GaInAsSb/GaSb fabricada por la técnica de epitaxia en fase líquida

Abstract

El crecimiento de una estructura cristalina epitaxial haciendo uso de la técnica de Epitaxia en Fase Líquida (EFL) se puede desglosar en tres componentes procedimentales, la preparación de la solución líquida precursora, el tratamiento de la superficie del sustrato, y finalmente la ejecución del programa de crecimiento. Durante cada una de estas etapas intervienen una serie de parámetros que deben ser ajustados de manera pertinente al tipo de sistema material que se desea fabricar. En este trabajo se presenta el procedimiento de fabricación de la heteroestructura GaSb/GaInAsSb/GaSb empleando la técnica de EFL, el cual se desarrolló por medio de la fabricación del sistema homoepitaxial GaSb/GaSb y del sistema heteroepitaxial GaInAsSb/GaSb. Se hace una descripción para la preparación de las soluciones líquidas precursoras binaria y cuaternaria, donde para la primera se usó como solvente al Ga mientras que en la segunda al In. Los sustratos usados se obtuvieron por el clivado de obleas monocristalinas de GaSb (100), y su tratamiento químico y térmico fue único e independiente de la estructura material a crecer sobre él. La ejecución de los crecimientos se llevó a cabo bajo un programa de temperatura en función del tiempo (perfil de temperatura) igual, donde el contacto sustrato-solución se ejecutó a 529.8 °C para el cuaternario y a 521 ºC para el binario, los dos sobre una rampa de enfriamiento de 0.3 ºC/min, de tal manera que el crecimiento de la heteroestructura se pudiera realizar. Las estructuras de GaSb/GaSb, GaInAsSb/GaSb y GaSb/GaInAsSb/GaSb fabricadas fueron caracterizadas por medio de microscopía confocal, difracción de rayos X, espectroscopia de fotoluminiscencia y FTIR. Los resultados obtenidos indican que los parámetros de fabricación empleados son óptimos para el crecimiento de dichas estructuras epitaxiales. La estequiometría de la solución sólida cuaternaria se estimó, a partir de su energía de absorción óptica, en Ga0.82In0.18As0.16Sb0.84.