Caracterización óptica de pozos cuánticos de AlGaAs/GaAs crecidos por MBE con interrupciones de crecimiento

Abstract

Trascendentales inventos, como el transistor en 1947, el circuito integrado en 1959 (Premio Nóbel 2000) y el diodo láser semiconductor encabezaron la era de la información y la tecnología microelectrónica y la optoelectrónica. Actualmente dependemos cada vez más de dispositivos electrónicos y ópticos para realizar labores cotidianas. Tal es el caso de teléfonos celulares, agendas electrónicas, sistemas de entretenimiento digitales (CD's, DVD's, etc.), lectores ópticos en los supermercados y qué decir de las computadoras o el Internet. La urgencia de dispositivos electrónicos cada vez más pequeños, más rápidos y de menor costo ha creado un nuevo campo: la nanotecnología, en donde la microelectrónica empieza a ser opacada por los prometedores dispositivos de efectos cuánticos, cuya propiedad característica es que, al ser tan pequeños, son estos efectos los que rigen su comportamiento. Los avances tecnológicos han impactado también el campo de la investigación, permitiendo grandes progresos en la síntesis y el procesamiento de nuevos materiales y estructuras, logrando con ello materiales con características insospechadas y un dramático mejoramiento en las propiedades de los materiales ya existentes. Con estos nuevos materiales es posible crear dispositivos innovadores o lograr una significativa reducción en su tamaño; ejemplo de esto son las heteroestructuras semiconductoras (estructuras periódicas formadas por capas alternadas de distintos semiconductores, con grosor del orden de nanómetros) utilizadas entre otras cosas, para la fabricación de láseres y microprocesadores. Hoy en día en un microprocesador, sus componentes más pequeños llegan a ser de 200 nrn aproximadamente --tamaño equivalente a una milésima parte de un cabello humano-- y ya se cuenta con chips elaborados a base de estructuras semiconductoras del orden de 10 nm. La necesidad de crear o mejorar materiales ha hecho que técnicas ampliamente conocidas, como las utilizadas en el crecimiento cristalino, requieran mejoras continuas en cuanto al control de los procesos de depósito. Nuevas formas de fabricación han surgido, de entre las cuales sobresale el crecimiento por Epitaxia de Haces Moleculares (MBE acrónimo del inglés Molecular Bearn Epitaxy), que permite la elaboración de películas delgadas en la escala atómica. Por medio de un haz de átomos incidiendo hacia una superficie en ultra-alto vacío, capas del grosor de un átomo pueden colocarse una sobre otra, usando la técnica de MBE Este método, desarrollado hace unas cuantas décadas, ha revelado nuevas áreas en la física básica. En la parte tecnológica, actualmente se fabrican dispositivos con esta técnica de forma masiva, ejemplo de esto son los transistores de alta velocidad utilizados en la transmisión por teléfonos celulares o los modernos procesadores de computadoras.