CARACTERIZACIÓN DEL DAÑO POR RADIACIÓN EN SEMICONDUCTORES III-V

E. YACCUZZI; E. DI LISCIA; S. SAINT ANDRÉ; P. GIUDICI

Bariloche

Congreso; XVII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados NANO 2017; 2017

CAB - CNEA

Las celdas solares basadas en semiconductores de compuestos III-V (InGaP, GaAs, AlGaAs, etc) representan el actual estado del arte a nivel industrial en aplicaciones espaciales. Esto se debe a una multiplicidad de factores, entre otros su mayor densidad de potencia generada ya que estas estructuras, conformadas con semiconductores cristalinos de buena calidad electrónica garantizan una excelente eficiencia cuántica externa en un amplio rango espectral.Sin embargo, el espacio es un medio hostil para los dispositivos electrónicos debido al alto nivel de radiación por partículas de altas energías. En las órbitas seleccionadas por la CONAE para los satélites argentinos se encuentra gran cantidad de protones energéticos, que degradan la performance eléctrica de los dispositivos reduciendo la vida útil de los satélites [1,2]. Para entender el origen de la degradación de los parámetros eléctricos de los dispositivos en el espacio es necesario investigar el efecto de la radiación en sus materiales constitutivos. Si bien existe en la literatura cierta abundancia sobre el comportamiento del GaAs bajo irradiación, el estudio en otros compuestos como InGaP 2 es escaso, y fundamentalmente está relacionado con cambios en los parámetros eléctricos [3-5]. En este trabajo investigamos por medio técnicas ópticas (µ-PL y µ-Raman) y estructurales (SEM) el perfil de daño producidoen muestra InGaP 2 y GaAs crecidas epitaxialmente por MOCVD sobre un substrato de GaAs dopado tipo n. Las irradiaciones se realizaron en la dirección transversal, es decir con el haz de iones paralelo a la superficie de las muestras. Esta geometría garantiza que pueda analizarse en forma lateral el daño, sin necesidad de preparaciones destructivas. Las mediciones de Raman y PL muestran un cambio importante en la zona de implantación de los iones, tanto en el espectro de recombinación radiativa como en los modos de los fonones [6].Estos efectos se interpretan en términos de cambios en la carga libre [7], creación de defectos intersticiales, pasivación de defectos intrínsecos y degradación de la estructura cristalina.Asimismo, la microscopía SEM de alta resolución se considera de manera complementaria a las técnicas ópticas a fin de observar posibles cambios en la interfaz InGaP/GaAs, como ser cambios en la morfología y migración de especies atómicas producto de la irradiación.