Estruturas de barreira dupla de PbTe/PbEuTe ... - mtc-m17:80 - Inpe

Atualmente, este sistema MBE está equipado com oito células de efusão contendo asseguintes cargas sólidas: PbTe, SnTe, Te(1), Eu, Te(2), CaF 2 , BaF 2 e Bi 2 Te 3 . As célulaspodem operar isoladamente ou agrupadas conforme o objetivo do crescimento. Paratanto, é necessário o conhecimento da funcionalidade de cada material contido nascélulas individualmente e quando agrupados. A introdução da célula de Eu no sistemapassou a permitir o crescimento de ligas semimagnéticas de compostos IV-VI, comeurópio. Além disso, como comentado no Capítulo 2, a introdução de Eu na liga dePbTe aumenta consideravelmente o gap do material, mesmo em pequenasconcentrações, tornando possível a variação da energia do gap dos compostos IV-VI. Aprimeira célula de telúrio é geralmente utilizada para controle estequiométrico da liga dePbTe. O PbTe utilizado neste sistema é rico em Pb, conferindo predominância tipo-naos portadores dos filmes quando apenas esta célula for usada. Na medida em que ofilme é enriquecido com telúrio, a partir da célula Te(1), características tipo-p sãointroduzidas, conforme mostrado no diagrama de fase ilustrado na Figura 2.2. Alémdisso, a correta dosagem de telúrio melhora consideravelmente a qualidade cristalina deamostras tanto do tipo-n como do tipo-p. A segunda célula de Te é normalmenteutilizada durante o crescimento de heteroestruturas envolvendo compostos com Eu eoutras ligas ternárias. Conforme o ajuste da razão entre os fluxos de Eu e Te, éconferido características de nucleação em ilhas ou de crescimento camada a camada, nafabricação das ligas de PbEuTe. O Bi 2 Te 3 é utilizado para a dopagem extrínseca tipo-n,tornando possível a obtenção de camadas com altas concentrações de elétrons. Ascélulas de CaF 2 e BaF 2 são utilizadas no crescimento de camadas intermediárias, para aaproximação dos parâmetros de rede e coeficiente de dilatação térmica dos materiaisIV-VI, quando crescidos sobre substratos de silício.O substrato utilizado nos crescimentos epitaxiais deste trabalho foi o BaF 2 . Springholz(1993) aponta as principais características necessárias que qualificam um substrato paraser utilizado em crescimentos epitaxiais. São eles: (1) estabilidade térmica nastemperaturas de crescimento; (2) proximidade entre os parâmetros de rede do substratoe camada epitaxial; (3) proximidade entre os coeficientes de dilatação térmica dosubstrato e camada epitaxial e (4) alta qualidade cristalina do substrato. Todos estes52