CARACTERIZACIÓN DEL DAÑO POR RADIACIÓN EN SEMICONDUCTORES III-V

S. SAINT ANDRE; E. YACCUZZI; S. SUAREZ; E. DI LISCIA; J. PLA; A. STRITTMATTER; GIUDICI, PAULA

Bariloche

Workshop; Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados ? NANO 2017; 2017

Las celdas solares basadas ensemiconductores de compuestos III-V (InGaP, GaAs, AlGaAs, etc) representan elactual estado del arte a nivel industrial en aplicaciones espaciales. Esto sedebe a una multiplicidad de factores, entre otros su mayor densidad de potenciagenerada ya que estas estructuras, conformadas con semiconductores cristalinos debuena calidad electrónica garantizan una excelente eficiencia cuántica externan un amplio rango espectral. Sin embargo, el espacio es un medio hostil paralos dispositivos electrónicos debido al alto nivel de radiación por partículasde altas energías. En las órbitas seleccionadas por la CONAE para los satélitesargentinos se encuentra gran cantidad de protones energéticos, que degradan laperformance eléctrica de los dispositivos reduciendo la vida útil de lossatélites [1,2].Paraentender el origen de la degradación de los parámetros eléctricos de losdispositivos en el espacio es necesario investigar el efecto de la radiación ensus materiales constitutivos. Si bien existe en la literatura cierta abundanciasobre el comportamiento del GaAs bajo irradiación, el estudio en otros compuestoscomo  InGaP2 es escaso, y fundamentalmenteestá relacionado con cambios en los parámetros eléctricos [3-5]. En estetrabajo investigamos por medio técnicas ópticas (µ-PL y µ-Raman) yestructurales (SEM) el perfil de daño producido en muestra InGaP2 yGaAs crecidas epitaxialmente por MOCVD sobre un substrato de GaAs dopado tipon. Las irradiaciones se realizaron en la dirección transversal, es decir con elhaz de iones paralelo a la superficie de lasmuestras. Esta geometría garantiza que pueda analizarse en forma lateral eldaño, sin necesidad de preparaciones destructivas. Las mediciones de Raman y PLmuestran un cambio importante en la zona de implantación de los iones, tanto enel espectro de recombinación radiativa como en los modos de los fonones [6]. Estos efectos se interpretan en términos decambios en la carga libre [7], creación dedefectos intersticiales, pasivación de defectos intrínsecos y degradación de laestructura cristalina. Asimismo, la microscopía SEM de alta resolución seconsidera de manera complementaria a las técnicas ópticas a fin de observarposibles cambios en la interfaz InGaP/GaAs, como ser cambios en la morfología ymigración de especies atómicas producto de la irradiación.