Caracterização óptica e elétrica de filmes finos de GaAs dopados com mg crescidos pela técnica de MBE

O crescimento de filmes finos de GaAs dopados com Magnesio crescidos em substratos de GaAs(100) pela tecnica de Epitaxia por Feixe Molecular (MBE) foram muito pouco estudados[1]. O Magnesio e uma opcao nao cancerigena e nao toxica ao Berilio como dopante tipo p em materiais como GaAs, GaN e outras ligas[1-3], formando um defeito aceitador raso no GaAs, quando incorporado num sitio de Ga[1, 4] (defeito substitucional Mg Ga). Ate onde sabemos, nunca foi realizado um estudo das propriedades eletricas e opticas de filmes finos de GaAs dopados com Mg crescidos pela tecnica de MBE em substratos de GaAs com orientacao (111)B. Para esse fim foram crescidas 79 amostras em substratos semi-isolantes de GaAs nao dopados, com orientacoes (100) e (111)B, com variadas condicoes de crescimento. As propriedades de transporte eletronico, como mobilidade Hall e concentracao de portadores Hall, foram estudadas atraves de medidas de efeito Hall padrao usando o metodo de Van der Pauw de quatro pontos. Medidas de efeito Hall a temperatura ambiente foram realizadas para as amostras com concentracao de portadores na faixa de 1016 ~ 1019cm -3. A energia de ativacao para o processo de dessorcao do Mg na superficie em crescimento do filme foi determinada para estas duas orientacoes. Foi encontrado o valor de para as amostras crescidas em substratos de GaAs (100) e para (111)B. Nossos resultados confirmam os valores encontrados anteriormente para a orientacao (100) e indicam, conforme sugerido por Makoto et al.[5], que o sitio disponivel para incorporacao do Mg nas amostras com a orientacao (111)B e mais estavel que o sitio ligante para a orientacao (100). As propriedades opticas das amostras foram analisadas atraves de medidas de fotoluminescencia em diversas temperaturas. A posicao do pico e-A foi usada para determinar a energia de ativacao do defeito na estrutura eletronica do GaAs e revelou uma pequena diferenca entre o valor para os filmes finos crescidos em substratos de GaAs (100) e (111)B, Ea100= 27meV e Ea11b= 33meV, respectivamente. Um estudo do comportamento da PL em funcao da temperatura tambem foi realizado para adquirir algum conhecimento dos mecanismos de recombinacao nao radiativos presentes na amostra.