Orientador: Mauro Monteiro Garcia de Carvalho

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Apresentamos aqui um estudo do crescimento de alguns compostos semicondutores III-V por epitaxia química em vácuo (do inglês Vacuum Chemical Epitaxy, VCE). O sistema VCE foi projetado em 1981 pelo Dr. L. M. Fraas na Chevront mas poucos trabalhos foram realizados sobre as características do...

Resumo: Apresentamos aqui um estudo do crescimento de alguns compostos semicondutores III-V por epitaxia química em vácuo (do inglês Vacuum Chemical Epitaxy, VCE). O sistema VCE foi projetado em 1981 pelo Dr. L. M. Fraas na Chevront mas poucos trabalhos foram realizados sobre as características do VCE, e em que diferem dos métodos de crescimentos tradicionais. Mostramos aqui que o VCE pode ser utilizado para heteroepitaxias de GaAs em substratos de Si, mesmo sem a possibilidade de análises in situ dada por outros sistemas. Mostramos também que, no VCE, a dopagem residual de carbono depende da fonte de organometálico com que se realiza o crescimento. Esta característica foi utilizada para a obtenção de camadas altamente dopadas de GaAlAs, adequadas para a obtenção de contatos ôhmicos. Realizamos também um estudo através de simulação Monte Carlo das condições de fluxo no VCE, e verificamos que o crescimento é geralmente realizado longe das condições ideais do sistema, que implicariam no regime molecular de escoamento. Mostramos também que os resultados da simulação podem explicar a dependência da taxa de crescimento com a pressão de trabalho no sistema

Abstract: We present here a study on the growth of some III-V semiconductor compounds using Vacuum Chemical Epitaxy (VCE). The VCE system was designed by Dr. L. M. Fraas in 1981, while working in Chevron. Up to now, some few works have been published on VCE features, and on how they differ from...

Abstract: We present here a study on the growth of some III-V semiconductor compounds using Vacuum Chemical Epitaxy (VCE). The VCE system was designed by Dr. L. M. Fraas in 1981, while working in Chevron. Up to now, some few works have been published on VCE features, and on how they differ from traditional growth methods. We show here that VCE can be used for heteroepitaxy of GaAs on Si substrates, even without. allowing in situ analysis, as other systems do. We also show that the residual carbon doping in VCE depends on the organometallic source chosen for the growth. This feature was utilized to obtain heavily doped GaAlAs layers, suitable for ohmic contacts fabrication. We have also performed a study, using Monte Carlo simulation, on VCE flow conditions; we have verified that the growth is usually carried out far from the ideal conditions, which should imply molecular flow. We also show here that the simulation results can explain the dependence of the growth rate on the system working pressure