Propiedades ópticas y vibracionales de los sistemas Ga(AI)N

Resumen

El trabajo desarrollado se ha centrado en el estudio de las propiedades ópticas y vibracionales de nanocolumnas de GaN y AlGaN y capas epitaxiales de GaN. Se ha analizado el efecto del dopaje de capas epitaxiales de GaN con Si. Se ha encontrado que la introducción de Si en la red del GaN produce una concentración efectiva de portadores tipo n incluso para las temperaturas más bajas de la celda de Si empleadas en los crecimiento. Se ha observado la existencia de un valor límite para la concentración de Si de 5.10 18 cm-3, pro debajo del cual la tensión biaxial de origen térmico presnete en la capa de GaN crece con la concentración de dopantes, mientras que concentraciones mayores aparecen dislocaciones y microcracks. Se ha estudiado la estructura microscópica de capas de GaN y AlGaN por medio de SEM y CL. Se ha observado que las columnas crecen a lo largo de la dirección [0001], siendo su sección transversal hexagonal. Se crecen columnas con diámeros promedios entre los 10nm y los 130 nm, midiéndose variaciones de este menores al 5% dentro de una misma columna. Se ha establecido una relación entre las condiciones de crecimiento empleadas y lam orfología de las muestras nanocolumnares. Se ha observado que, pararelaciones III/V ricas en nitrógeno, el diámetro de las nanocolumnas y su número por unidad de área depende de la temperatura del substrato utilziada. De esta forma, la densidad de nanocolumnas crece con la temperatura del substrato y su diámetro se reduce. Se ha confirmado la alta calidad cristalina sobre substratos como Si, SiC y zafiro, tanto de GaN como de AlGaN con concentraciones de Al que pueden alcanzar hasta el 60%. Las propiedades luminiscentes se han estudiado por medio de la CL. Se han obtenido espectros de emisión de las nanocolumnas dominados por emisiones excitónicas intensas y estrechas. En la zona de bajas energías (3 - 3,3 eV) del espectro se ha medido una serie de bandas más anchas y débil