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Investigación de las características estructurales, ópticas y eléctricas del SRO para su posible aplicación a dispositivos
JOSE ALBERTO LUNA LOPEZ
MARIANO ACEVES MIJARES
OLEKSANDR MALIK
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Spectra
Characteristic measurement
Photoconductivity
Silicon rich oxide (SRO) films have found an increasingly interest among the international scientific community, due to their optoelectronics applications. SRO emissive properties have been given place to optoelectronics devices in silicon. SRO is a multiphase material compound of silicon dioxide (SiO2), off stoichiometric oxide (SiOx) and silicon. After annealing at temperatures higher than 1000 °C, Si nanoclusters are formed and can be crystalline or amorphous depending on silicon excess. In this study, experimental evidence of structural, optical and electrical properties from silicon rich oxide (SRO) obtained by LPCVD (low pressure chemical vapor deposition) is presented. This contributes to a better understanding of the emission’s and absorption’s phenomena in SRO films. The SRO mentioned properties were studied with and without annealing. All the obtained characteristics show differences that depend on silicon excess and thermal annealing. On the other hand, the twofold behaviours of the Al/SRO/Si structure as a MOS capacitor, and as a reverse biased PN junction is utilized to obtain the carrier concentration and the generation lifetime on high resistivity silicon substrates. Also, the Al/SRO/Si devices were used to study the photocurrent characteristics of SRO, and it was found that SRO by self could have photoresponse. This opens a new research line on the characteristics and applications of SRO.
El aumento del interés en las propiedades ópticas y eléctricas del oxido de silicio rico en silicio (SRO), se debe a sus potenciales aplicaciones en dispositivos optoelectrónicos. Además, a la fecha se han realizado intensos estudios para explicar el origen de la luminiscencia en este material, la cual es todavía controversial. El SRO es un material con múltiples fases compuesto de dióxido de silicio estequiométrico (SiO2), oxido no estequiométrico (SiOx) y silicio amorfo. Con el tratamiento térmico a temperaturas mayores de 1000 ºC, se forman nanoaglomerados de silicio, los cuales pueden ser cristalinos o amorfos dependiendo del exceso de silicio. La presente tesis tiene como objetivo el estudio de las propiedades estructurales, ópticas y eléctricas de las películas de óxido de silicio rico en silicio (SRO), para su posible aplicación a dispositivos fotodetectores, y de esta forma contribuir con nuevos conocimientos de las propiedades de las películas de SRO. Las películas de SRO con diferentes excesos de silicio se depositaron mediante LPCVD (Deposito Químico en Fase Vapor a Baja Presión), posteriormente algunas muestras fueron tratadas térmicamente a diferentes tiempos y temperatura. En estas películas se analizaron las propiedades estructurales y ópticas, en función de los diferentes excesos de silicio y tiempos de tratamiento térmico. Además, se investigaron las propiedades eléctricas y fotoeléctricas de la estructura Al/SRO/Si. Los resultados muestran que el SRO por si mismo responde a la excitación lumínica lo que abre la posibilidad a continuar investigando nuevos dispositivos fotoeléctricos. Por otro lado, el doble comportamiento de la estructura Al/SRO/Si como unión PN y como capacitor nos permite obtener de forma novedosa la concentración y el tiempo de generación de substratos de silicio de alta resistividad.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2007
Tesis de doctorado
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Luna-López JA
DISPOSITIVOS TERMOELÉCTRICOS
Versión aceptada
acceptedVersion - Versión aceptada
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