Fabricación y caracterización de diodos emisores de luz con emisión en la región verde azul

El pasado 7 de octubre de 2014 se anunció, por parte del correspondiente comité, que el premio Nobel de Física 2014 se les concedió a los japoneses Isamu Akasaki, Hiroshi Amano y Shuji Nakamura por la invención de los diodos emisores de luz (LED, por sus siglas en inglés) con emisión en la región verde-azul del espectro visible (Nakamura, Mukai & Senoh, 1991). La importancia de este invento está relacionada tanto con las potenciales aplicaciones de los LED azules como fuente de luz eficiente y ecológica, como en el desarrollo de los llamados sistemas cuánticos. Es así como actualmente el desarrollo de dispositivos electrónicos y opto-electrónicos, cuya región activa está constituida por estructuras cuánticas, está fuertemente modulado por la capacidad de fabricar dichas estructuras con una alta calidad cristalina, un alto control de la composición química y, sobre todo, con gran reproducibilidad. En este sentido, las técnicas de crecimiento epitaxial constituyen la piedra angular en el desarrollo tecnológico que supone la nano-electrónica. En este trabajo se plantean, en general, los diferentes procesos químicos y físicos que tienen lugar durante un crecimiento por Epitaxia de Capas Atómicas (Atomic Layer Epitaxy, ALE) de pozos cuánticos ultra-delgados (Ultra-Thin Quantum Wells, UTQW) de ZnXCd1-X.Se y se estudian, en particular, la cinética del proceso de adsorción de Zn dentro de la estructura cristalina en términos de una ecuación de reacción de primer orden que define la composición de la estructura en función de la temperatura del sustrato (Ts) y del flujo de átomos de zinc. Se obtienen los valores para la energía de activación, el factor pre-exponencial y la constante de adsorción de Zn. La composición química de los UTQW es uno de los parámetros más importantes para el diseño de estructuras cuánticas, ya que define la energía de emisión en potenciales aplicaciones opto-electrónicas y, en particular, en el desarrollo de LED azules y UV