SEMICONDUCTORES, 2

Autor: BARGALLO PERPIÁ RAMÓN.
Año: 2001.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de realización: EUETIB.

Resumen: La necesidad de una buena modelización actualmente se plantea como una premisa para otener un mejor control y un adecuado dimensionado de los accionamiento; con este fin se aborda este trabajo determinado la secuenciación que sigue. En primer lugar (Capítulo 1) se repasan los antecedentes y estado actual. Seguidamente se ha planteado (Capítulo 2) el estudio de modelos de máquinas asíncronas con caracterización de la saturación; existen diversos modelos que lo posibilitan a costa de una mayor o menor dificultad de cáclulo y resolucion. La línea escogida toma un modelo transformado que reduce el número de parámetros a encontrar o estimar; en algunos de los modelos planteados se reduce la carga de cálculo necesaria para su resolución. Asimismo se plantea el análisis de senibildiad de la respuesta (Capítulo 3) respecto a las variaciones de los parámetros; es evidente que habrá parémetros que tendrá escasa influencia en la respuesta del sistema, así como otros que influirán de forma directa e inmediata en la misma. Una vez establecido el modelo, o modelos a utilizar, deben encontrarse los parámetros de los mismos. Una primera parte se dedica a la determinación de parámetros mediante ensayos fuera de línea (Capítulo 4), lo que permite aproximarnos a la solución deseada. La determinación de parámetros mediante ensayos en línea y técnicas de estimación en tiempo real (Capítulo 5), junto con la consideración, es su caso, de observadores para variables auxiliares como el flujo, permiten cerar el capítulo de estimación de parámetros. La determinación de variables auxiliares como los pares electromagnético y de carga (Capítulo 6) es el objetivo final del trabajo. La aplicación de observadores y estimadores permite la obtención de las variables desedas, resultando un modelo más preciso y exacto. A modo de aplicación se ha obtenido un medidor de par en régmien transitorio; aspecto colateral del trabjo que resulta relevante dado que no se dispone, actualmente, de un medidor de par con estas cracterísticas. El equipo desarrollo se bsa en un conjunto de comprende máquina de corriente continua y sistema de control. Finalmente se aborda la modelización conjunta del sistema convertidor-máquina-carga (Capítulo 7). No se pretende analizar a fondo la modelización del convertidor, ello podría se objeto de un estudio más específico; no obstante la influencia que tiene el tipo de señal aplicada a la máquina, aconseja su consideración con el fin de obtener resultados más reales que una suposición de alimentación sinusoidal permitirían. Se finaliza con un capítulo final de discusiones (Capítulo 8) de los resultados obtenidos,a los que siguen aquellas aplicaciones que se entienden como mejoradas por este trabajo, así como las pertienentes conclusiones, tal como indica el gráfico siguiente. Cierra el documento una relación bibliográfica (Bibliografía) relevante y un apartado de anexos donde se añade deduciones matemáticas prolíficas tales como las de las ecuaciones de sensibilidad (Anexo I), el cálculo de las ganancias del observador (Anexo II) las características de las máquinas ensayadas (Anexo III) y el método de los mínimos cuadrados. Aplicaciones (Anexo IV).

Autor: GUTIÉRREZ SERRANO JOSÉ RUBÉN.
Año: 2001.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA DE INGENIEROS.

Resumen: En esta tesis, se ha realizado un análisis de la serigrafía como técnica de metalización de células solares. El estudio se centra en células de estructura npn metalizadas con pastas serigráficas y plata y de plata/aluminio. Esta estructura, junto con la que recubre toda una cara de la célula con aluminio, es una de las más empleadas por la industria fotovoltaica en la fabricación de células solares comerciales. Sin embargo, y como se pone de manifiesto a lo largo de esta tesis, los mecanismos internos de funcionamiento de esta célula no estaban explicados previamente, lo que impedía conocer tanto sus limitaciones como sus posibilidades de mejora. Los trabajos habitualmente encontrados en la bilbiografía están enfocados a la búsqueda de nuevos materiales y nuevas tecnologías, así como a la comprensión de determinados efectos, que permitan un aumento en la eficiencia de las células. Para lograrlo, se apoyan, en muchas ocasiones, en tecnologías derivadas de la industria microelectrónica. Desde un punto de vista industrial, este tipo de tecnologías son inviables debido a su coste y tiempo de proceso. Nuestro punto de partida lo hemos situado en las tecnologías industriales, específicamente en la metalización de células solares mediante la técnica serigráfica que, a pesar de ser la más usual en la industria, a nivel de laboratorio no estaba bien asentada, almenos en nuestro país. Esto nos ha permitido ser pioneros, en el ámbito nacional, en este tema. Otro de los objetivos que forzosamente se ha cumplido durante la realización de este trabajo ha sido la puesta a punto de una tecnología propia de metalización serigráfica. La implantación del proceso ha supuesto, por un lado, la adaptación de equipos industriales al entorno de un laboratorio y la construcción de aquellos inexistentes en el mercado; y por otro, la optimización del propio proceso de serigrafía que abarca desde la deposición de las pastas serigráficas hasta la búsqueda de punto óptimo de quemado de las mismas, pasando por el diseño de los útiles, ajuste de los parámetros de los equipos y el desarrollo de una metodología de medida apropiada. De todas estas labores, la más crítica es la búsqueda del punto óptimo de quemado, del que depende la calidad del contacto y las características finales de la célula. En la realiación de este trabajo se han procesado un total de 218 células con estructura n+pn+, quemadas en 78 condiciones diferentes. El análisis de las características eléctricas y de los parámetros internos de las mismas ha conducido al desarrollo de un nuevo circuito equivalente de la célula npn perforada, a partir del cual se han explicado muchos de los efectos que tienen lugar en este tipo de células. Algunos de estos efectos son la limitación de la tensión de circuito abierto, en el régimen normal de funcionamiento a 1 sol, y la saturación de los valores de la tensión de circuito abierto e intensidad de cortocircuito que se pueden obtener en función de la iluminación, resultado que excluye el empleo de estas células en concentración. La pronta interpretación, a través del modelo propuesto, de los resultados derivados de un determinado proceso, facilita la rápida optimización del mismo.

Autor: FONTCUBERTA MORRAL ANNA.
Año: 2001.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: FÍSICA.
Centro de realización: UNVIERSITAT DE BARCELONA.

Resumen: El trabajo presentado en este manuscrito de tesis está destinado a la comprensión de un nuevo material desarrollado en el Laboratorio de Física de Interficies y Capas Delgadas (Ecole Polytechnique, Palaiseau): el silicio polimorfo (pm-Si:H). El desarrollo de este material está ligado al estudio de la formación de polvo en los plasmas de silano. Se considera polvo a partículas que pueden llegar a las varias micras de diámetro, pero los precursores de las cuales son entidades de pocos nanómetros. Es lo que llamamos nano-partículas. El silicio polimorfo se deposita en condiciones de plasma cercanas a la formación de polvo, lo cual debería de resultar en la incorporación de nano-partículas en el material. Des de 1998 toda una serie de experiencias muestran que el pm-Si:H tiene propiedades eléctricas mejores que el silicio amorfo estándar (a-Si:H). Además, se realizaron dispositivos fotovoltaicos con pm-Si:H, dando lulgar a células solares estables con la exposición al sol. Son precisamente estas cualidades las que motivaron todo este estudio sobre su estructura y condiciones de elaboración. Este trabajo ha sido abordado des de tres puntos de vista diferentes: el plasma, el crecimiento y su estructura. La naturaleza particular de este material ha necesitado el desarrollo de varias técnicas especiales. Por un lado, los estudios de la Cavidad Láser Resonante permiteiron de medir concentraciones de nano-partículas del orden de 10-10 cm-3, en condiciones de obtención del pm-Si:H. Por otro lado, los estudios in situ realizados por Elipsometría Espectroscópica (SE) mostraron un crecimiento homogéneo del material. La interpretación de la función dieléctrica del material obtenida por (SE) necesitó el desarrollo del modelo de Tetraedro. Esto permitió de avanzar en la comprensión de la estructura de este material. Vimos como el pm-Si:H se trata de un material con mucho hidrógeno (15-25%), pero al mismo tiempo con una fracción de huecos muy baja (material denso). Para determinar, los estudios realizados en Microscopía Elctrónica a Transmisión de alta resolución indicaron la presencia de nano-cristales en una matriz amorfa. Análisis por Transformada de Fourier muestran que se trata de una matriz con un grado de ordenamiento más alto que el a-Si:H estándar, lo que podría explicar que las propiedades eléctricas del pm-Si:H sean mejores. Al final del manuscrito se presenta la aplicación de una serie de pm-Si:H como capa activa de Transistores en Capa Delgada. El resultado concuerda con los estudios estructurales: los transistores con mejroes características coinciden con el material que presenta un mayor orden estructural. La obtención de movilidades de hasta 0,8 cm2/Vs es un excelente resultado y abre más perspectivas para la aplicación de este material en la industria electrónica de gran superficie.

Autor: RUDAMAS FLORES CARLOS.
Año: 2001.
Universidad: VALENCIA.
Centro de lectura: FÍSICA .
Centro de realización: UNIVERSIDAD DE VALENCIA.

Resumen: En este trabajo de investigación se recoge el estudio de las propiedades ópticas de pozos cuanticos IngaP/GaAs y de cajas cuanticas InAs/GaAs, a través de resultados experimentales mediante técnicas de fotoluminiscencia resonante y no resonante, fotolmuniscencia de excitación y fotolmuniscencia resuelta en tiempo. Estos resultados, apoyados por varios modelos teóricos, han permitido obtener conclusiones importantes sobre las transiciones ópticas fundamentales, interacción exciton-fonon, desalineamiento de bandas y localización excitonica en defectos de la aleación en el sistema IngaP/GaAs, así como en las propiedades ópticas de conjunto y relajación de energía en el sistema InAs/gaAs.

Autor: SÁNCHEZ FUENTES ANA M..
Año: 2001.
Universidad: CADIZ.
Centro de lectura: CIENCIAS .
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: La importancia tecnológica adquirida por los materiales semiconductores III-N ha originado una revolución en el terrero de las aplicaciones electrónicas y optoelectrónicas, pudiéndose convertir en los semiconductores del nuevo milenio. Este trabajo se ha centrado en la caracterización estructural de heteroepitaxias de GaN obtenidas mediante epitaxia de haces moleculares sobre sustratos de Si. En estas heteroepitaxias se produce un efecto sinérgico gracias al potencial de estos semiconductores y la tecnología actual basada en Si. Dentro del conocimiento de la estructura de defectos en esta pitaxias, se presentan un estudio más detallado de los denominados dominios de inversión, así como sus fronteras asociadas. La incorporación de Si como dopante constituye una buena aproximación para la disminución de la densidad de dislocaciones propagadas en la epicapa, lo cual contribuirá a mejorar las propiedades opto/microelectrónicas de dichos materiales. Además se ha llevado a cabo la caracterización estructural de muestras de SiC obtenidas mediante un proceso de carburización de Si(111), para su posible incorporación como capa amortiguadora en el crecimiento de GaN sobre sustratos de Si. No obstante, dado que el crecimiento de materiales III-N sobre sustratos de zafiro han proporcionado la obtención del primer láser azul comercialmente disponible, actualmente se continúa trabajando en esta línea. Por ello, en la presente tesis doctoral, también se desarrolla una aproximación basada en la incorporación de capas intermedias de AIN crecidas a elevada temperatura mediante epitaxia de haces moleculares para la reducción de defectos en las epitaxias de GaN crecidas sobre zafiro.

Autor: ESCOBEDO MARTÍNEZ RAMÓN.
Año: 2001.
Universidad: CARLOS III DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: Se describe el fenómeno físico del efecto Gunn y se introducen los conceptos generales de los fenómenos de transporte de electrones en materiales semiconductores. Se presenta el modelo de Kroemer de convección-difusión que describe el efecto Gunn en varias dimensiones. Se presenta la resolución numérica del efecto Gunn axisimétrico en la geometría de Corbino y se describen los tres regímenes de comportamiento que puede adoptar el dispositivo en función del voltaje aplicado, que es el parámetro de control. Se hace el análisis asintótico del problema del efecto Gunn en muestras suficientemente largas. Se presentan las primeras simulaciones numéricas del Efecto Gunn bidimensional, concretamente en muestras rectangulares con contactos puntuales interiores. Se formula un problema de frontera libre para descubrir la evolución de la vida viajera del efecto Gunn cuando se encuentra lejos de los contactos. Se resuelven los problemas para los casos más simples de las geometrías unidimensionales y axisimétricas y se obtienen unos resultados que coinciden muy bien con las simulaciones clásicas del modelo Kroemer y con los experimentos de Gunn.

Autor: GARCÍA GARCÍA JAVIER.
Año: 2001.
Universidad: LAS PALMAS DE GRAN CANARIA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN .
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN.

Resumen: En esta Tesis Doctoral se presenta una metodología con la que desarrollar modelos que describan las características de interés de los circuitos electrónicos, así, como su aplicación al modelado del tiempo de propagación y la potencia disipada por los circuitos lógicos combinacionales. El objetivo fundamental es obtener un modelo fácil de usar y que se obtengan resultados fiables con un tiempo de CPU mucho menor que el empleado en las simulaciones SPICE. La metodología se basa en el concepto de sensibilidad que permite, en primer lugar, discernir el conjunto mínimo de parámetros de los que depende la respuesta de cierta propiedad del circuito explotando el concepto de sensibilidad y atendiendo a un criterio de precisión-sencillez del modelo. La utilidad de los modelos de estimación de las características temporales y/o los consumos de potencia reside en el estudio de la sensibilidad que presentan las magnitudes objeto de estudio con un tiempo de CPU bajo. Las magnitudes son entre otras: el tiempo de propagación, las tensiones de salida, las corrientes de drenador; a variaciones de parámetros de modelado. Los parámetros de modelado son: los parámetros del modelo SPICE utilizado, la relación de aspecto de los transistores usados, el fan-out, etc. Estos modelos de estimación se obtienen a partir de simulaciones. Los resultados de los modelos se incorporan en un analizador lógico-temporal.

Autor: SÁNCHEZ MARTÍN DAVID.
Año: 2001.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: INSTITUTO DE CIENCIA DE MATERIALES DE MADRID (CSIC).

Resumen: Esta tesis estudia teóricamente, en siete capítulos, fenómenos de transporte electrónico en superredes de semiconductores y analiza la formación de estados electrónicos en puntos cuánticos acoplados. El capítulo 1 es una introducción del desarrollo actual en los temas mencionados. Discutimos la fuerte no-linealidad de una superred de semiconductores y su influencia decisiva en la región de conductancia diferencial negativa. Después, explicamos los principales logros de la espintrónica en el transporte de electrones. Finalmente, discutimos los principales resultados obtenidos hasta ahora en la física de los puntos cuánticos, destacando la naturaleza de tipo atómica de estos dispositivos. El capítulo 2 explica en detalle nuestro modelo teórico para estudiar las propiedades estacionarias así como la dinámica de una superred de semiconductores dopada a la que se le ha aplicado un voltaje D. Las ecuaciones resultantes acoplan las caídas de potencial y las densidades a través de toda la superred. Al sistema entero de ecuaciones se le añaden condiciones de contorno realistas y se resuelve autoconsistentemente. Asimismo, deduciremos un modelo más simple que incluye dos coeficientes de transporte: la velocidad de arrastre y la difusividad. El capítulo 3 estudia el comportamiento dependiente del tiempo de la corriente eléctrica a través de una superred de acoplo débil. En el caso de dopaje alto, la fuerte no-linealidad del sistema se refleja en la generación de dominios de campo eléctrico. Más interesante es la formación espontánea de oscilaciones automantenidas de campo eléctrico. Más interesante es la formación espontánea de oscilaciones automantenidas de la corriente cuando se baja el dopaje. A un voltaje dado, la pared de dominio comienza a viajar a lo largo de la estructura, se disuelve en el ánodo y, al mismo tiempo, se recicla en el cátodo. Discutiremos la influencia crucial de los contactos al seleccionar la dinámica que corresponda. El capítulo 4 se concentra en la aplicación de un potencial AC, que, aun siendo muy pequeño, cambia de una forma radical el estado dinámico de una superred. Cuando la frecuencia AC inconmesurada con la frecuencia de las autooscilaciones de la corriente, encontramos que el sistema evoluciona a través de regímenes cuasiperiódicos, "frequency-locked" y caóticos. El capítulo 5 estudia la transición inducida por la temperatura entre el régimen estacionario y el dinámico. Observamos que, aumentando la temperatura, aparecen ventanas dinámicas en donde la corriente oscila con el tiempo. Además, nuestras simulaciones explican recientes experimentos en los que se mide un comportamiento anómalo de la frecuencia con el voltaje aplicado en las ventanas dinámicas. El capítulo 6 trata del transporte electrónico en múltiples pozos cuánticos de semiconductores II-VI dopados con impurezas magnéticas. Encontramos que surgen nuevas ramas en la curva corriente-voltaje, hecho que proviene de la apertura de nuevos canales de transporte dependientes del espín. Predecimos la existencia de multiestabilidad entre distintos estados de polarización a un mismo voltaje y discutimos su dependencia con los tiempos de relajación de espín. El capítulo 7 versa sobre la formación de estados intrínsicamente moleculares en dobles puntos cuánticos verticales. Aplicando una teoría Hartree-Fock, encontramos una transición cuántica entre una fase ferromagnética y una paramagnética mediada por una fse inclinada que rompe una simetría de espín. Esta fase surge a valores intermedios del túnel y de la rotura de espín Zeeman.

Autor: LÓPEZ GONZALO M. ROSA.
Año: 2001.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: INSTITUTO DE CIENCIAS DE MATERIALES DE MADRID (CSIC).

Resumen: La memoria constituye, en su cuerpo principal, un estudio de las propiedades de transporte de no-equilibrio en sistemas de baja dimensionalidad: puntos cuánticos y superredes. Esta tesis se ha centrado fundamentalmente en estudiar teóricamente el efecto Kondo en puntos cuánticos y la dinámica no lineal del transporte electrónico en superredes. Se han desarrollado las herramientas teóricas necesarias, basadas en el Formalismo de Keldysh, para estudiar estos sitemas en condiciones de no-equilibrio. Seguidamente se han aplicado para estudiar el efecto Kondo en un punto cuántico bajo la influencia de un potencial dependiente del tiempo y para estudiar dobles puntos cuánticos en presencia de un voltaje constante cuando existe una interacción antiferromagnética entre los espines de ambos puntos cuánticos. En este último caso el estudio se ha hecho en dos configuraciones distintas para los puntos cuánticos, cuando están concectados en serie y en paralelo. Todo el trabajo realizado en esta investigación predice novedosos fenómenos en el transporte electrónico de estos sistemas, que pueden ser medidos experimentalmente, como por ejemplo la transición de fase de primer orden en los dobles puntos cuánticos dispuestos en paralelo, en la que se pasa de tener dos estados Kondo aislados a tener un estado coherente de singlete de espín cuando se baja suficientemente el potencial de puerta aplicado a ambos puntos cuánticos. Además la observación de dicha transición permitiría medir sin ningún tipo de ambigüedad la constante de intercambio, con las ventajas tan enormes que tendría en el campo de la computación cuántica. Otro tema que constituye parte de esta tesis concierne al estudio del transporte no lineal en superredes semiconductoras en presencia de una señal alterna de alta frecuencia. Para dicho estudio se han formulado una expresión general para la corriente entre dos pozos cuánticos basada en el funcionamiento de Green de no-equilibrio. Como resultado de la aplicación de esta señal se ha encontrado un espectacular y novedoso efecto que podría tener aplicaciones tecnológicas y es que la señal induce una transición de dominios de campo eléctrico estacionarios a dinámicos al variar su intensidad, generando así una corriente eléctrica que oscila en el tiempo con una frecuencia asociada a el movimiento del plano de carga que se origina en la superred. De esta forma se podrían generar oscilaciones en superredes de una forma controlada por medio de la aplicación de una señal alterna de alta frecuencia.

Autor: BARBADILLO PÉREZ DE AYALA LUCÍA.
Año: 2001.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: Este trabajo se centra en la búsqueda de técnicas alternativas para la síntesis de compuestos como el nitruro de carbono y el nitruro de boro, de gran interés debido a sus propiedades físicas y/o electrónicas, pero en cuya obtención se han encontrado dificultades tecnológicas. Se busca también la obtención de ternarios, como el nitrocarburo de silicio y el nitrocarburo de boro, en los que la inclusión de un tercer elementos facilita la síntesis y estabiliza las soluciones. Se han llevado a cabo ensayos de deposición química en fase vapor asistida por plasma de resonancia ciclotrón de electrones (ECR-PECVD) de películas de nitrocarburo de silicio empleando como precursores silano, metano y nitrógeno, y argón como diluyente para la estabilización de los plasmas. Los depósitos obtenidos resultaron estar compuestos mayoritariamente de nitruro de silicio subestequiométrico con enlaces puente formados por grupos imino y nitrilo. Se ensayaron también depósitos empleando la misma técnica con metano, nitrógeno y neón, y se obtuvieron capas de CNx amorfas y en las que el exceso de carbono tendía a acumularese en inclusiones grafíticas. Otra técnica experimentada es la implantación iónica. En una primera fase se implantó nitrógeno y carbono, formándose una capa enterrada de nitrógeno e inclusiones de carburo que se acumulaban a los lados de ésta. Si bien en este caso no se obtuvo la formación de compuestos tipos SiCN los resultados son aplicables a la formación de estructuras "silicon-on-insulator" (SOI), como sustratos "compliant", o como capas "buffer" para el crecimiento epitaxial de compuestos con un parámetro de red menor al del silicio. Por último, se ha experimentado con la implantación de nitrógeno, carbono y boro en silicio. En estas muestras se han detectado incluisones de nitruro de boro e indicios que sugieren la posible formación de ternarios. Además las muestras han resultado ser luminiscentes, lo que permitiría su aplicación en dispositivos optoelectrónicos. La caracterización de las películas obtenidas se ha llevado a cabo fundamentalmente mediante espectroscopía de infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR), elipsometría espectroscópica (SE) y difracción de rayos X (XRD). En algunos casos estos resultados se han complementado con medidas de espectroscopía de masas de iones secundarios (SIMS), resistencia distribuida, cátodo-luminiscencia (CL), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y difracción de electrones en área seleccionada (SAED). Asimismo, los plasmas empleados en los depósitos de ECR-PECVD se caracterizaron a partir de los espectros de emisión óptica (OES). Todos estos resultados confirman las posibilidades de las técnicas ensayadas para la obtención de los compuestos buscados, a pesar de que para encontrar las condiciones experimentales óptimas se requieran aún nuevos esfuerzos.

Autor: TURRION NIEVES MANUELA.
Año: 2001.
Universidad: SALAMANCA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS.

Resumen: En esta tesis doctoral se ha llevado a cabo el estudio de cuatro células fotovoltaicas: dos de unión-sólida (pc-Si y CuInS2/CdS) y dos de unión-líquida (RuS2/H2O y célula solar de colorante). La técnica empleada para su estudio ha sido el "Scanning Microscope for Semiconductor Characterization" (SMSC), que suministra información acerca de propiedades físico-químicas de la unión con resolución micrométrica, a partir de medidas de fotocorriente, fotovoltaje y electrorreflectancia. Las imágenes digitales obtenidas se han utilizado para investigar la distribución espacial de las propiedades analizadas. Las medidas de electrorreflectancia de electrolito obtenidas durante el proceso de oxidación del agua en la interfase RuS2/H2SO4 han sido atribuidas en este trabajo a heterogeneidades laterales del nivel de dopado del semiconductor. En el caso de las células solares CuInS2/CdS nuestros resultados permiten determinar que la no estequiometría de las capas de CuInS2 lleva a la formación de segundas fases de óxido de In en la heterounión. Para la célula de silicio policristalino se ha llegado a la conclusión de que las pérdidas de eficiencia debidas a la deficiente texturización del material son menos importantes que las debidas a los procesos de recombinación. Finalmente, se ha realizado un estudio de la distribución de potencial y la estabilidad en las células de colorante. Se ha observado que en el ontacto FTO/TiO2 el transporte de carga está dominado por la componente de migración. El estudio cinético realizado a partir de tests acelerados de envejecimiento de éste tipo de células permite concluir que el proceso de degradación extrínseca (debido a la presencia de contaminantes) es simultáneo y más rápido que el de degradación intrínseca (inestabilidad del colorante), y puede ser eliminado evitando la contaminación del electrolito y el calentamiento de la célula. En definitiva, se ha ampliado el campo de aplicación de la técnica SMSC, que se presenta como una herramienta eficaz para la caracterización de células fotovoltaicas tanto de unión-líquida como de unión-sólida.

Autor: MUJICA FERNAUND ANDRES.
Año: 2000.
Universidad: LA LAGUNA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD DE FISICA, UNIVERSIDAD DE LA LAGUNA.

Resumen: La aplicación de presion a un material constituye una forma directa de modificar las distancias interatómicas y de alterar de este modo sus propiedades fisicas. En particular, la variación de la energia interna de un solido puede conducir a una situación de inestabilidad y a una transición hacia una fase con estructura y propiedades muy diferentes de las de las fases de baja presión. Este area de investigación ha producido en los ultimos años un numero de resultados nuevos y excitantes que permiten un intercambio fructifero entre la teoria y los experimentos. El objeto de este trabajo es el estudio teorico de las fases de alta presión en los semiconductores del grupo Iva Si y Ge y en los compuestos binarios de la familia IIIa-Va A1P, A1As, A1Sb, GaAs, GaP,InP, e InAs. El metodo utilizado en el calculo de la energia interna de las distintas fases es una aplicación de la teoria del Funcional de la Densidad en el formalismo de pseudopotenciales y ondas planas. En el caso del Si y del Ge reproducimos correctamente la secuencia de transiciones observada y encontramos un buen acuerdo con los valores experimentales de los parametros estructurales de las distintas fases. En el caso del Ge sugerimos la posibilidad de obtener una fase de tipo Cmca (ortorrombica con 16 atomos en la celda convencional) semejante a la observada en Si. Los resultados para las fases de baja presion bc8,r8 y st12 son consistentes con las observaciones experimentales (metaestabilidad, estructura interna). En el caso de los materiales de la familia IIIa-Va nuestros resultados apoyan la existencia de fases estables o cercanas a la estabilidad de tipo Cmcm, asi como la posibilidad de obtener experimentalmente fases de tipo Imm2. Obtenemos asimismo un cierto intervalo de estabilidad para la fase sc 16 (analogo binario de la fase bc8 observada en Si y Ge) en el caso de GaAs y de GaP. El estudio de la fase de tipo cinabrio observada en GaAs revela que esta solo puede existir como fase metaestable. Esta fase podria ser obtenida igualmente en experimentos de descomprension en otros integrantes de la familia.

Autor: EL FELK DRIOUI ZAKIA.
Año: 2000.
Universidad: AUTONOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: ESCUELA DE DOCTORADO Y DE FORMACIÓN CONTINUADA.

Resumen: En este trabajo se ha estudiado el crecimiento epitaxial de capas de silicio sobre substrato de Si(001) y capas pseudomórficas de Si1-yCy utilizando silano y tetrametilsilano como gases precursores en el crecimiento vía Deposición Química en Fase Vapor. La temepratura mínima de epitaxia de las capas de Si ha sido del orden de 600ºC. Dependiendo de los flujos y la temperatura se ha observado la formación de micromaclas a lo largo de la dirección (111).También se ha efectuado el crecimiento de las aleaciones mediante Epitaxia en Fase Sólida utilizando una dosis de implantación de carbono elevadas. La implantación iónica de Si en substrtao de Si (180 KeV, 5x10 ion/cm2) ha resultado en la formación de una capa enterrada de silicio amorfo. Las muestras recogidas a temperaturas de 650ºC, han crecido pseudomorficamente, con la presencia de máximos de interferencia en la zona de bajos ángulos con respecto al pico del substrato. Estos máximos son consecuenica de las zonas con esfuerzos de compresión y de fenómenos de inteferencia entre las distintas zonas. La implantación de C se ha efectuado a 40 KeV y 9x10 ion/cm2; bajo estas condiciones se ha conseguido el crecimiento epitaxial en fase sólida de aleaciones de Si1-yCy a temperaturas bajas de 450ºC. A pesar de la elevada cantidad de carbono introducido, los resultados obtenidos muestran incorporacion substitucionales del orden de 0.3-0.4%. La baja incorporación de carbono esta relacionada con la presencia de intersticiales de Si en exceso. Los intersticiales generados actúan como trampas para los átomos de carbono formando complejos Si-C. La formación de estos complejos reduce el estrés asociado y limita la cantidad de C substitucional en el sistema. Un estudio detallado a través del ajsute de las curvas rockin mediante teoría dinámica de rayos X, ha permitido una estimación de los espesores de las capas, la composición y otros parámetros estructurales de los perfiles de difracción.

Autor: GONZÁLEZ PÉREZ BENITO.
Año: 2000.
Universidad: LAS PALMAS DE GRAN CANARIA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN.
Centro de realización: E.T.S. DE INGENIEROS DE TELECOMUNICACIÓN.

Resumen: En esta memoria se presentan los resultados de las investigaciones realizadas sobre lainfluencia de la temperatura en el funcionamiento de los HFETs cuando operan en rémigen continuo. Los tres primeros capítulos sientan las bases apra las aportaciones,que se desarrollan en los capítulos 4,5,6 y 7. En el capítulo 1 se expone el estado del arte en este tema y los objetivos del presente trabajo. Se revisan y comentan los HFETs más utilizados, así como el conocimiento existente en la literatura acerca de la influencia de la temperatura en estos dipositivos. El capítulo 2 se dedica al estudio del transporte de electrones a través de la unión entre dos semiconductores. Este mecanismo condiciona las curvas características del transistor, y es esencial para poder predecir correctamente su respuesta con la temperatura. En el capítulo 3 se presenta el simulador eléctronico utilizado, las ecuaciones diferenciales consideradas, y las condiciones de contorno necesarias. También se exponen los modelos de las principales magnitudes físicas involucradas en la simulación. En el capítulo 4 trata sobre el funcionamiento intrínseco del transistor. Se comparan los resultados simulados con modelos teóricos ya consolidados, que nos permiten adquirir conocimiento sobre la respuesta eléctrica del canal variaciones de la temperatura. El funcionamiento extrínseco del transistor se estudia en el capítulo 5. El transporte de electrones a través de la unión superior del canal necesita ser modelado. Para ello se simulan PHFETs de los que se tiene buen conocimiento de su estructua de capas,así como de la movilidad de los electrones. El capítulo 6 se propone uan metodología para estimar el dopaje tipo- necesario para obtener HFETs de rápida respuesta a distintas temperaturas. El capítulo 7 presenta diversas consideraciones al simular HFETs con lognitud de puerta reducida. Para la ecuación del transporte de la energía se desarrolla un modelo del tiempo de relajación de la energía del electrón. También se analiza el efecto del autocalentamiento en el interior del dispositivo. Finaliza esta memoria conel cpaítulo 8, en el que se exponen las conclusiones y las líneas abiertas psor este trabajo de de investigación. La principal conclusión es la necesidad de modelar la unión superior del canal para una correcta predicción de la respuesta del transistor con la temperatura.

Autor: HERNANDO OTER PEDRO JOSÉ .
Año: 2000.
Universidad: CARLOS III DE MADRID.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: UNIVERSIDAD CARLOS III DE MADRID.

Resumen: El propósito de esta tesis, es el estudio de las ecuaciones de evolución unidimensionales, que aparecen en la teoría de las inestabilidades de diferentes sistemas físicos. Fundamentalmente, se centra en las inestabilidades producidas en diversos semiconductores como consecuencia del efecto Gunn, consistente en la generación de oscilaciones de corriente eléctrica, en un amplio espectro de frecuencias. Los tipos de sistemas analizados se han clasificado en cuatro apartados: A,- Efecto Gunn en muestras largas de germanio tipo-p ultrapuro, a bajas temperaturas. B,- Efecto Gunn fotorrefractivo, producido en n-GaAs al ser luminado con dos haces de luz coherente. C,- Efecto Gunn en n-GaAs semiaislante, con generación de grandes osciladores, sobre las cuales se pueden realizar medidas experimentales precisas. D,- flujo granular lento inducido pro la gravedad. Las principales aportaciones de esta memoria se pueden resumir, de forma general, en tres: 1,- Desarrollo de métodos numéricos optimizados, para los diferentes sistemas estudiados. 2,- Desarrollo de métodos asintóticos específicos, mediante la utilización de técnicas perturbativas, con el fin de obtener soluciones analíticas aproximadas, simples, pero precisas. 3,- Desarrollo de métodos itinerarios, encaminados a la obtención de coeficientes y parámetros físicos característicos de cada sistema, utilizando modelos matemáticos, simulaciones numéricas y datos experimentales.

Autor: MARTIN FERNANDEZ M. DOLORES.
Año: 2000.
Universidad: AUTONOMA DE MADRID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: La tesis presenta un estudio detallado de los procesos dinámicos que tienen lugar en microcavidades de semiconductor, tanto en el régimen de emisión lineal (espontanea) como en el régimen de emisión no-lineal (estimulada). El estudio se completa con una descripción detallada de la dinámica de espín de las exictaciones fundamentales del sistema, denominadas polaritones. Estas cuasi - partículas tienen un carácter mixto radiación - materia, pudiéndose cambiar de forma continua este carácter. Los experimentos han evidenciado la emisión estimulada de los estados polaritónicos con un carácter predominante fotónico. Igualmente se ha determinado la existencia de un mecanismo de "scattering" polariton - polariton estimulado por la población presente en los estados de K = O. Este mecanismo de "scattering" estimulado por la población del estado final es característico de sistemas bosónicos. El estudio de la dinámica a espín ha puesto de manifiesto que la emisión estimulada esta circulante polarizada, es decir, resulta de la recombinación de una gran población acumulada en un estado de espín definido (+ 1 ó -1).Se ha observado que el "scaterring" estimulado ocurre al estado de espín de menor energía. Así mismo, se ha encontrado una inversión ultrarrápida del grado de polarización de la emisión. La tesis también recoge los resultados obtenidos mediante experimentos de fotoluminiscencia bajo excitación continua en presencia de un campo magnético intenso. Los experimentos se han llevado a cabo aplicando el campo magnético tanto en la configuración de Faraday (en la cual el campo magnético se aplica en la dirección paralela a la de propagación de la luz) como en la confiruación de Voigt (en el que el campo se aplica perpendicularmente a la dirección de propagación de la luz).

Autor: REIG ESCRIVA CANDID.
Año: 1999.
Universidad: VALENCIA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAT DE FISICA.

Resumen: Los semiconductores semimagneticos presentan unas propiedades unicas, que los convierten en materiales potencialmente utiles tanto en aplicaciones tecnologicas como en investigación basica. Sin embargo, los procesos que conducen a su crecimiento cristalino no estan del todo establecidos. Los principales problemas que aparecen en el crecimiento en volumen de las aleaciones Hg-Mn-VI son los asociados con las inhomogeneidades, la alta presion de vapor de mercurio y la oxidacion del manganeso. En la presente Tesis se sugieren metodos alternativos a los propuestos por otros autores, basados en proceso a baja temperatura y de desplazamiento de zona disolvente, que reducen sustancialmente estas dificultades. Los materiales asi obtenidos fueron caracterizados mediante una serie de tecnicas que incluyeron: microscopia electronica, difraccion de rayos X, absorción optica, medidas de efecto Hall y suceptibilidad magnetica. El conjunto de resultados obtenidos de su aplicación nos permitio poner de manifiesto la buena calidad de los materiales crecidos.

Autor: AVELLA ROMERO MANUEL PEDRO .
Año: 1999.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS, UNIV. DE VALLADOLID.

Resumen: El InP semiaislante es un material de gran importancia en el desarrollo de la optoelectrónica y la microelectrónica de alta velocidad, utilizado principalmente como substrato en la fabricación de dispositivos. El carácter semiaislante en el InP se consigue mediante la adición de hierro en la carga del fundido durante el proceso de crecimiento LEC. Los atomos de Fe, cuando se ubican en las posiciones del In, presentan niveles profundos que fijan al nivel de Fermi cerca del centro de la banda prohibida compensando eléctricamente los donores residuales(principalmente Sy Si). El bajo coeficiente de la segragación del Fe en el InP trae como consecuencia una distribución inhomogénea del dopante en el lingote, así como una escasa tasa de activación eléctrica que hace necesaria la introducción de una cantidad de Fe mayor de la estrictamente necesaria para realizar la compensación total de los donores. Ademas este exceso de hierro puede difundir estos substratos. Conjuntamente con la inhomogeneidad en la distribución del dopante, el InP:Fe semiaislante presenta una variedad de defectos como pueden ser maclas, estriaciones de crecimiento, dislocaciones, inclusiones, microprecipitados, etc. En este trabajo hemos desarrollado una técnica de caracterización optica, la Fotocorriente de Barrido(SPC), para el estudio de la homogeneidad eléctrica enel material de InP:Fe semiaislante. Se ha comprobado que esta técnica es muy sensible a las inhomogeneidades eléctricas relativas al Fe en el InP:Fe. Se ha planteado un modelo sencillo para comprencer el significado del contraste de la fotocorriente en términos de los niveles del Fe. Hemos utilizado la técnica SPC, conjuntamente con otras técnicas como la Fotoluminiscencia del Barrido (SPL), los ataques químicos selectivos (DSL y BCA) o la microscopía de Salto de Fase(PSM), para estudiar la homogeneidad de substratos de InP:Fe semiaislante provenientes de obleas sometidas a recocido así como provenientes de lingotes recocidos de los que se extrajeron las obleas con posterioridad. Los tratamientos térmicos se han mostrado bastante efectivos en la obtención de substratos de InP:Fe de alta resistividad con una menor cantidad inical de hierro y una mejora substancial de la homogeneidad. Los recocidos de obleas con duraciones superiores a 50 horas y velocidades de enfriamiento de 1ºC/min, se presentan como los tratamientos más efectivos para la mejora de la homogeneidad eléctrica y estructural en este tipo de material frente al recocido de lingotes.

Autor: HERNANDEZ MANGAS JESUS MANUEL.
Año: 1999.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE TELECOMUNICACION.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS Y E.T.S. ING. TELECOMUNICACION.

Resumen: La implantacion ionica es un proceso tecnológico empleado en la fabricación de dispositivos electronicos. En este trabajo hemos desarrollado un simulador de este proceso que utiliza la aproximacion de colisiones binarias(BCA). Se han mejorado los modelos fisicos existentes hasta el momento tanto para el calculo del frenado nuclear, en el que se hace uso de potenciales interatomica especificos, y universales, como para el cálculo de las perdidas inelasticas de energia para la que se han incorporado un modelo de frenado electronico con un unico parametro ajustable dependiente de la combinacion ian-blanco, y de frenado inelastico electrón-electron. Se describan las estrategias seguidas para reducir el ruido estadistico en las zonas peor descritos de los perfiles simulados, que junto con la paralelizacion de calculo permiten un considerable chorro de tiempo. Finalmente se contrasta la predictibilidad de simulador empleando diferentes proyectiles con perfiles experimentales de impurezas obtenidos con la tecnica SIMS.

Autor: PELAEZ CARRANZA ROSA M..
Año: 1999.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: A lo largo de este trabajo se ha llevado a cabo la caracterización eléctrica de estructuras Metal-Aislante-Semiconductor en las cuales el denominador común ha sido el aislante utilizado: nitruro de silicio depositado mediante el método ECR-CVD. De este modo se han caracterizado dos tipos de muestras unas con sustrato de silico y otras con sustrato de fosfuro de indio. Las tecnicas de caracterizacion utilizadas han sido las más estandar para la caracterización de estructuras MIS: tecnicas basadas en medidas capacidad-tesion y la tecnica DLTS. Por otro lado, se ha llevado a cabo el desarrollo de una nueva técnica de caracterización eléctrica de defectos en la interfase aislante-semiconductor basada en la medida de transitorios de conductancia. Los resultados obtenidos mediante esta nueva tecnica de caracterizacion electrica son perfectamente comparables a los obtenidos mediante tecnicas de caracterizacion más establecidas como es la tecnica DLTS. Esta nueva tecnica de caracterización se basa en la observación de un transitorio en la medida de la conductancia presentada por la muestra cuando está es sometida a un determinado pulso de tensión. Dichos transitorios aparecen a temperatura ambiente variando la frecuencia y a frecuencia constante variando la temperatura de medida. Se observa en dichos transitorios, que su forma puede ser creciente o decreciente en función de la frecuencia o temperatura de medida. La explicación cualitativa de este fenómeno experimental se basa en la utilización del modelo DIGS de defectos en la interfase aislante-semiconductor mediante el cual se llega a que, en determinadas estructuras, los defectos no están localizados en el plano de la unión sino que se encuentran distribuidos espacialmente en el interior del material semiconductor. Tras realizar la formulación matematica que se ajusta al modelo se obtiene la distribucion de la densidad de estados superficiales, tanto en energia como en posición en el aislante.