Crescimento de monocristais de GaSb, GaAs e InP pelo metodo Czochalski

Resumo: Foram crescidos tarugos monocristalinos de antimoneto de gálio (GaSb), de arseneto de gálio (GaAs) e de fosfeto de índio (InP) utilizando-se as técnicas Czochra1ski,para o GaSb, e Liquid Encapsulated Czochralski (LEC), para os outros dois, tendo como objetivo o domíno e aperfeiçoamento das técnicas de crescimento e também a obtenção de lâminas monocristalinas destes materiais para serem utilizadas como substratos em epitaxia. Os tarugos monocristalinos de GaSb de 25mm de diâmetro foram crescidos na direção <100> com e sem dopagem intencional. Os cristais não dopados resultaram em tipo-p com concentrações de portadores entre 9,0 x ?10 POT. 16 cm POT. -3? e 1,3 x ?10 POT. 17 cm POT. ?3?. Os dopados (tipo-n) com telúrio (Te) apresentaram concentrações de portadores entre 4,3 x ?10 POT. 17 cm POT. ?3? e 3,8 x ?10 POT. 18 cm POT. ?3?, de acordo com a quantidade de Te inicialmente acrescentada ao melt. A densidade de defeitos cristalinos (EPD) das amostras é da ordem de ?10 POT. 3 cm POT. ?2?. O aperfeiçoamento introduzido à técnica de crescimento foi o pré-tratamento químico-térmico do gálio (Ga) e do antimônio (Sb) para contornar a formação de óxidos na superficie do melt durante o puxamento do cristal ? um problema típico da técnica de crescimento utilizada. Foi também desenvolvido um procedimento para a determinação das densidades de doadores e aceitadores para as amostras (tipo-n), levando-se em conta as duas bandas de condução envolvidas (?gama? e L). Os crescimentos de GaAs realizados neste trabalho tiveram como principal objetivo a calibração do sistema de crescimento LEC visando o posterior puxamento dos tarugos de InP. Os tarugos de GaAs foram crescidos na direção <100>, com diâmetro em torno de 25mm, não dopados intencionalmente. Foram cortadas lâminas destes tarugos as quais apresentaram características elétricas do (tipo-n), com ?n POT. H? em torno de 1,9 x 10 POT. 16 cm POT. ?3? e EPD da ordem de ?10 POT. 5 cm POT. ?2?. Monocristais de InP foram crescidos na direção <100> sem a adição de dopantes ((tipo-n)), dopados com enxofre (S) ((tipo-n)), dopados com zinco (Zn) (tipo-p) e dopados com ferro (Fe) (semi-isolantes). As lâminas não dopadas apresentaram ? n ANTPOT. H? entre 3,3 x ?l0 POT. 15 cm POT. ?3? e 8,6 x ?l0 POT. 16 cm POT. ?3?,as do (tipo-n) apresentaram ?n ANTPOT. H? de 4,3 x ?l0 POT. 17 cm POT. ?3? até 6,4 x ?10 POT. 18 cm POT. ?3?, as do tipo-p apresentaram ?n ANTPOT. H? entre 2,9 x 10 POT. 17 cm-3e 5,1 x ?10 POT. 18 cm POT. ?3? e as semi-isolantes apresentaram resistividade de ? 1,0 x ?l0 POT. 7 ?ômega? cm. O valor médio do EPD para estas lâminas foi da ordem de ?10 POT. 4 cm POT. ?2?. A inovação proposta à técnica de crescimento utilizada foi o uso de cadinhos de um material alternativo ? o carbono vítre