Misure di spettroscopia superficiale su campioni di InGaN/GaN

Tra i materiali semiconduttori più utilizzati nel settore tecnologico, un ruolo molto importante è giocato dalle leghe di azoto ed elementi del III-gruppo. Una delle caratteristiche che li rende così popolari è la possibilità, variando la composizione degli elementi che costituiscono le diverse leghe di questa famiglia, di ottenere materiali il cui bandgap va dall'infrarosso all'ultravioletto, e ricopre così tutto lo spettro visibile. Questa caratteristica permette l'utilizzo di queste leghe in applicazioni di tipo optoelettronico (LED e laser), ma anche nel settore fotovoltaico, poiché si ha una buona corrispondenza tra la regione dello spettro elettromagnetico coperta dal bandgap di queste leghe e lo spettro solare. Lo scopo di questa tesi è lo studio di alcuni campioni di materiali semiconduttori di questa famiglia, ossia eterostrutture di InGaN/GaN, tramite la tecnica della surface photovoltage spectroscopy. In particolare, le misure effettuate si sono rivolte alla misura del bandgap di tali materiali e alla determinazione del tipo di portatori di carica. Un'ampia parte del lavoro sperimentale è stata inoltre dedicata a test volti a determinare le condizioni ottimali in cui lavorare. Le misure del bandgap dell'InGaN nei campioni ne hanno evidenziato l'andamento decrescente per concentrazioni crescenti di indio, e il valore ricavato per il bandgap del GaN è risultato coerente con quanto riportato in altri studi. Dalla determinazione del tipo di portatori di carica, condotta tramite phase shift spectroscopy, è emersa la diversa natura (n o p) dei picchi relativi all'InGaN a seconda del drogaggio materiale. Dalle misure è anche emerso che uno dei campioni, che ha mostrato dei comportamenti anomali, potrebbe presentare dei difetti nel reticolo cristallino. Un'eventuale prosecuzione di questo studio potrebbe quindi concentrarsi su misure più approfondite volte a determinare la effettiva presenza, ed eventualmente la natura, di tali difetti