>>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> M.Sc. Guerra J. A. Solid State Physics GroupPUCP 2012 Caracterización de películas delgadas semiconductoras.

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1 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> M.Sc. Guerra J. A. guerra.jorgea@pucp.edu.pe Solid State Physics GroupPUCP 2012 Caracterización de películas delgadas semiconductoras de un amplio ancho de banda dopadas con tierras raras

2 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012 Películas delgadas Sustrato Películad [nm] t [mm] d << t

3 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012 ¿amplio ancho de banda?

4 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012 bandas e rBrB rArA AB R E/2 E A B enlazamiento anti-enlazamiento Posición Energía CiCi … … … e rBrB rArA AB R

5 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012 ancho de banda (energía de banda prohibida) b.c. b.v. conductores Energía aislantes & semiconductores

6 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012 tierras raras

7 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> nc-AlN:Lh 3+ ¿Por qué? R. Weingärtner, O. Erlenbach, A. Winnacker, A. Welte, I. Brauer, H. Mendel, H.P. Strunk, C.T.M. Ribeiro and A.R. Zanatta, Opt. Mater. 28 (2006), p. 790. Solid State Physics GroupPUCP 2012

8 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> ¿Por qué amplio ancho de banda? Solid State Physics GroupPUCP 2012 «Quenching» por: ancho de banda temperatura concentración Transparencia material dopado excitación & emisión

9 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> R. Weingärtner J. A. Guerra, O. Erlenbach, G. Gálvez, F. De Zela, A. Winnacker, 2010 Mater. Sci. Eng. B, 174 114-8 Ingeniería del ancho de banda a-(SiC) 1-x (AlN) x Solid State Physics GroupPUCP 2012

10 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Al 1-x Ga x N:Tm D S Lee and A J Steckl 2003 Enhanced blue emission from Tm-doped Al x Ga 1-x N electroluminescent thin films Appl. Phys. Lett. 83 2094 Solid State Physics GroupPUCP 2012

11 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012

12 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Deposición & Caracterización Solid State Physics GroupPUCP 2012

13 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> pulverización catódica Solid State Physics GroupPUCP 2012

14 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> pulverización catódica Solid State Physics GroupPUCP 2012 G. Gálvez, O. Erlenbach, J. A. Guerra Torres, T. Hupfer, M. Steidl, F. De Zela, R. Weingärtner, A. Winnacker, Materials Science Forum Vols. 645-648 (2010), 1199- 1202

15 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012

16 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Foto-luminiscencia (PL) Espectrofotometría UV-VIS Espectroscopía vibracional (FTIR) Solid State Physics GroupPUCP 2012 caracterización óptica

17 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012 Foto-luminiscencia (PL) I(λ) exc I(λ) PL Energía de excitación Muestra Señal defectos Tiempo de vida de portadores de carga (TRPL) Impurezas e-e- b.c. b.v.

18 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Espectro PL Solid State Physics GroupPUCP 2012 λexc = 488 nm

19 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> a-SiC:H:Tb Solid State Physics GroupPUCP 2012 SiC 120W Tb 50W Sustrato Película Objetivos 1%11% Tb%

20 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> PLa-SiC:H:Tb Solid State Physics GroupPUCP 2012

21 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> PLa-SiC:H:Tb Solid State Physics GroupPUCP 2012 J. A Guerra, et al., Concentration Quenching of the Luminescence from several Terbium doped Matrix Materials, Submitted to EDS-2012.

22 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Simulaciones (Percolación) Solid State Physics GroupPUCP 2012

23 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012 Espectrofotometría UV-VIS-NIR SustratoPelícula ¡Esto es lo que medimos!

24 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012 Espectrofotometría UV-VIS-NIR Cortesía de A.R. Zanatta, IFSC-USP, Brasil

25 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012 d = 356.14 ± 0.13 nm a-(SiC) 0.53 (AlN) 0.47 Extracto de la tesis de maestría de J. A. Guerra

26 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012 a-(SiC) 1-x (AlN) x R. Weingärtner J. A. Guerra, O. Erlenbach, G. Gálvez, F. De Zela, A. Winnacker, 2010 Mater. Sci. Eng. B, 174 114-8

27 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Solid State Physics GroupPUCP 2012 J A Guerra, L Montañez, O Erlenbach, G Galvez, F De Zela, A Winnacker, R Weingärtner, 2011 J. of Phys. Conf. Series 274 012113 a-AlN

28 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> SiC:H SiCN (SiC) 1-x (AlN) x Si 1-x N x Al x Si 1-x N Solid State Physics GroupPUCP 2012 ¿Qué es lo que hacemos entonces? Caracterizamos Aplicaciones

29 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Miembros actuales en el grupo Lider Doctorado Ingeniería Ciencias Maestría Pregrado Graduados Colaboradores Solid State Physics GroupPUCP 2012

30 >>0 >>1 >> 2 >> 3 >> 4 >> Gracias, y lancen sus preguntas Grupo de Ciencias de los MaterialesPUCP 2011