Obtención del CdZnTe por la Técnica de Bridgman. Estudio de sus Propiedades Cristalinas

A. M. MARTÍNEZ; A. B. TRIGUBÓ; R. D´ELÍA; E. HEREDIA

San Nicolás de los Arroyos - Prov. de Bs. As.

Encuentro; 1º Encuentro Programa Materiales - UTN - 1º Taller de Doctorandos en Ingeniería de Materiales - Reunión Matte@r 2010; 2010

Facultad Regional San Nicolás - UTN

Los lingotes monocristalinos de Cd(1-x)Zn(x)Te (0 < x < 0,1) se crecen por el método Bridgman a distintas velocidades de forma de encontrar las condiciones óptimas de crecimiento del material para que pueda ser empleado en la fabricación de diferentes dispositivos electrónicos. Este semiconductor se utiliza para fabricar detectores de rayos x y γ, y también como sustrato para crecimiento de películas epitaxiales de materiales sensibles a la radiación IR. Por tal razón es necesario obtenerlo con una buena calidad estructural y eléctrica. Los elementos de partida, Cd, Zn y Te, se adquieren comercialmente con pureza de 99,9999 %. Por lo que se purifican posteriormente por destilación en vacío dinámico. El método de Bridgman consiste en la solidificación fraccional de la aleación previamente fundida al pasar por un gradiente de temperatura. Se crecen emplearon dos velocidades distintas: 1,66 y 3,32 mm/h. Los ligotes obtenidos se orientan cristalográficamente por difracción de rayos-X en la dirección [111]. Se cortan obleas de 2 mm de espesor utilizando una sierra de hilo. Que se pulen mecánicamente con alúmina de 1 μm y químicamente con una solución de Br2 en etilenglicol al 1% en volumen. La calidad cristalina se estudia por medio de la técnica de revelado químico. Se utiliza la solución de Nakagawa para el plano cristalográfico (111)Cd y la de Bagai para el (111)Te. Se probó que las soluciones de revelado para el CdTe puro y para el dopado al 2 % at también son eficientes para el dopado al r % at. Se analiza la densidad de dislocaciones en las micrografías ópticas, este estudio indica que la densidad de dislocaciones promedio en todos los lingotes es comparable. Los defectos lineales aumentan en las obleas que se aproximan al extremo superior del lingote independientemente de la concentración (zona de descarte del material). Los lingotes crecidos a menor velocidad son los de mejor calidad cristalina ya que presentan a lo sumo dos granos de distinta orientación cristalográfica y permitir en consecuencia un mayor aprovechamiento del material disponible para su uso en dispositivos.