Integración de óxidos Piezoeléctricos sobre (100)InP por Ablación

Resumen

En este trabajo se han estudiado las relaciones de epitaxia y microestructura de óxidos piezoeléctricos Pb1-15xLaxTiO3 (PLT) y ZnO sobre (100)InP monocristalino. Mediante la técnica de ablación con láser de excímero (KrF) y utilizando blancos cerámicos se han depositado láminas delgadas con espesor variable inferior a 2 um. La composición de las láminas se ha analizado mediante EDX, RBS, XPS y AES y su morfología mediante microscopías MEB y AFM. Se han desarrollado metodologías para eliminar los óxidos nativos del InP y evitar su reoxidación por efecto del óxido depositado. Para el depósito de PLT, los óxidos nativos del substrato son evaporados calentando el InP en baja presión, a continuación la superficie del InP se protege con el depósito de una capa buffer de un óxido estable. Se han estudiado diversos óxidos simples como capas buffer, los mejroes resultados se han obtenido utilizando YSZ (depositado epitaxialmente <100>(100)YSZ//>(100)InP con muy baja rugosidad, 0,5% del espesor) CeO2 y SrTiO3, todos ellos con parámetros de red intermedios entre los del InP y el PLT. El PLT obtenido bajo condicioens de cristalinidad ópitma ésta fuertemente texturado como (100)+(001)PLT//(100)InP y presenta una microestructura columnar formada por agregación de granos nanométricos (70-130 nm). El ZnO depositado en baja presión (10-5 mbar) reduce los óxidos nativos del InP. Por lo que puede depositarse directamente sobre substratos (100)InP con textura (001)ZnO. Mediante un estudio detallado por XPS se ha concluido que los primeros 12 nm de la superficie del PLT recién crecido están enriquecidos en Pb (independientemente de un efecto de extracción preferente del Pb y del O asociado al método experimental), esta capa enriquecida puede eliminarse a posteriori mediante un método desarrollado de tratamiento térmico en vacío. La cristalinidad y morfología de las láminas de ZnO evoluciona con el espesor, para gr