Estudio de la estructura de defectos y de la relajacion plastica en heteroestructuras multicapas de ingaas/gaas

Abstract

El principal objetivo de la presente memoria de tesis doctoral es explicar la evolucion de la relajacion y la configuracion de defectos resultante en estructuras multicapas de inxga1-xas donde la variacion de composicion de in se realiza de modo escalonado en el interior de las capas de la heteroestructura. El diseño de estas estructuras multicapas escalonadas persigue que la integracion monolitica de un dispositivo opto/micro-electronico sobre un sustrato sea: primero, con el menor desajuste reticular posible y, segundo, con el mayor efecto de filtro sobre las dislocaciones de propagacion. Para llegar a establecer unas reglas que ayuden al diseño racional de estructuras multicapas como capas amortiguadoras entre el dispositivo y el sustrato, es necesario conocer los mecanismos de relajacion y de propagacion de dislocaciones en multicapas. La hipotesis de partida es que la repulsion entre las dislocaciones de desajuste limita la introduccion de nuevas dislocaciones en las intercaras de la estructura multicapa. Esta nunca alcanza la relajacion completa mediante el acomodo de dislocaciones de desajuste en sus intercaras. Esta saturacion de la relajacion implica que la deformacion residual se acumula en las capas superiores de las heteroestructura. Este resultado es importante para establecer reglas de diseño para estructuras multicapas como capas amortiguadoras. Con el objeto de dar fundamento a unas reglas de diseño para crecer capas amortiguadoras, se procede a la realizacion de un analisis teorico sobre la relajacion y propagacion de dislocaciones en estructuras multicapas basado en la interaccion entre las dislocaciones de desajuste. Este analisis lleva a elaborar un modelo de relajacion para dichas estructuras que permite predecir la deformacion residual y la propagacion de dislocaciones en estructuras multicapas escalonadas. Con el fin de contrastar las reglas de diseño, se estudia por microscopia electronica de tra