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UNIVERSIDAD DEL QUINDIO, INGENIERÍA ELECTRÓNICA. INSTITUTO INTERDISCIPLINARIO DE LAS CIENCIAS. ARTÍCULO PRESENTADO DURANTE EL SEGUNDO SEMESTRE DE 2010.

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Automatización electrónica de la técnica de Fotorreflectancia para la caracterización zonal de materiales semiconductores
Jairo Andrés Acevedo Londoño, Director: Jhon Jairo Prias Barragán, Asesor: Alexander Vera Tasamá

Resumen—En estetrabajo se presenta la automatización
electrónica de la técnica de fotorreflectancia (FR), la cual consistió en el desarrollo de un control electrónico digital para la caracterización zonal de materiales semiconductores. En este tipo de caracterización óptica, la interacción de la radiación con la materia, se logra dirigiendo dos haces de luz hacia la muestra, mediante arreglos de espejos ylentes, lo cual requiere de una precisa alineación óptica. En la calibración del sistema de medida, se emplearon monocristales comerciales de GaAs, lográndose reproducir información física reportada en la literatura especializada para este material y por lo tanto, se logró contribuir al incremento de la versatilidad de la técnica de FR. Palabras claves—Fotorreflectancia, variación espacial, GaAscaracterización de la

tienen un amplio rango de aplicabilidad que va desde detectores de rayos X hasta computadores, incluyendo dispositivos tan novedosos como los láseres semiconductores con emisión en diferentes longitudes de onda. Por consiguiente, los desarrollos tecnológicos que se vislumbran para los próximos años están íntimamente ligados a la disponibilidad de materiales adecuados y aluso apropiado de técnicas de crecimiento y caracterización que permitan comprender la física involucrada en nuevos materiales. Entre las técnicas de caracterización más promisorias para el estudio de nuevos materiales semiconductores, se encuentran las que permiten obtener información acerca de las propiedades ópticas del material, denominadas de caracterización óptica, en las cuales la radiaciónelectromagnética interactúa con la materia, por medio de la absorción, la reflexión y/o la transmisión de la luz. Entre las técnicas de caracterización óptica, la FR, se destaca por ser una técnica no destructiva de gran utilidad en la caracterización de materiales semiconductores, ya que permite determinar con una alta resolución, la energía de los puntos críticos de la estructura electrónica debandas, así como la realización de estudios zonales en las muestras bajo estudio. Su aplicación incluye el estudio tanto de materiales en bloque como películas delgadas, multicapas y nanoestructuras [1,2]. La técnica en mención hace parte de una familia de espectroscopías para el estudio de materiales semiconductores denominadas técnicas de modulación. Dada la importancia de esta técnica decaracterización, mediante la realización de este trabajo se pretende contribuir al incremento de la versatilidad de la técnica de FR. II. MARCO TEÓRICO Entre las técnicas de caracterización óptica, la FR se destaca por ser una técnica no destructiva de gran utilidad en la caracterización de materiales semiconductores, ya que permite determinar con una alta resolución, la energía de los puntos críticosde la estructura electrónica de bandas. Su aplicación

Abstract—In this work we present the electronic automation of
the photoreflectance technique (PR), which consisted in the development of a digital electronic control for the characterization spatial variation of semiconductor materials. In this type of optical characterization, the interaction of radiation with the matter is achieved bydirecting two beams of light toward the sample, using arrays of mirrors and lenses, which require precise optical alignment. In the calibration of the measuring system, we used commercial single crystals of GaAs, able to reproduce physical information reported in the literature for this material and therefore be able to contribute to increasing the versatility of the FR technique. Index...