Orientador: Antonio Celso Fonseca de Arruda

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas

Resumo: Este trabalho utiliza o Microscópio Eletrônico de Varredura (M.E.V) para o estudo de defeitos em materiais e dispositivos semicondutores. A operação do M.E.V. nos modos Catodoluminescência (CL) e coleção de carga ou EBIC (Electron Beam Induced Conductivity) permite caracterização precisa de...

Resumo: Este trabalho utiliza o Microscópio Eletrônico de Varredura (M.E.V) para o estudo de defeitos em materiais e dispositivos semicondutores. A operação do M.E.V. nos modos Catodoluminescência (CL) e coleção de carga ou EBIC (Electron Beam Induced Conductivity) permite caracterização precisa de dispositivos optoeletrônicos de GaAs/GaAlAs e também de células solares de Silício policristalino, tendo sido estabelecida uma correlação entra as etapas de fabricação e o desempenho final dos dispositivos de GaAs. Foi desenvolvido ainda um método de analise EBIC, denominado aqui EBIC-Quantitativo, aplicado para a obtenção de característica corrente-tensão I(v) de uma micro-região da amostra semicondutora iluminada pelo feixe de elétrons de M.E.V., de um modo análogo ao empregado na determinação da característica Fotovoltaica I(v) de células solares. Este método, associado aos demais modos de operação do M.E.V., possibilita o estudo das propriedades ópticas, elétricas e estruturais dos diversos defeitos presentes em semicondutores.

Abstract: The scanning Electron Microscope (S.E.M.) is an extremely versatile instrument wich can be applied for the characterization of a variety of materials, including metallic, ceramic and semiconductor specimens. I the latter case the energy band of semiconductor materials enables he operation...

Abstract: The scanning Electron Microscope (S.E.M.) is an extremely versatile instrument wich can be applied for the characterization of a variety of materials, including metallic, ceramic and semiconductor specimens. I the latter case the energy band of semiconductor materials enables he operation of the instrument in the Cathodoluminescense (CL) and Electron Beam Induced Conductivity (EBIC) modes, providing a nondestructive method of examining semiconductors. Moreover, the EBIC and CL techniques are directly related to the electrical and optical properties of these materials. This work deals with the SEM-EBIC and CL characterization of defects of GaAs/GaAlAs optoelectronic devices and of polycrystalline Silicon solar cells. Defects such as dislocations, impurity and growth striations, compositional fluctuations and mechanical stresses at the interface of heterostructures (i.e. GaAs/GaAlAs and GaAs/SiO2) are qualitatively are quantitatively analysed.