Resumen tesis doctoral

RESUMEN

        Esta Tesis Doctoral aborda el tema del transporte en gases electrónicos bidimensionales.

        Las muestras empleadas son estructuras HEMT pseudomórficas sobre sustrato de GaAs clasificadas en tres tipos diferentes: HEMTs convencionales o normales, HEMTs invertidos y por último, los de doble dopaje.

        A través de la comparación de los resultados experimentales con la teoría, buscamos las causas de los comportamientos experimentales presentados.

        En primer lugar, describimos la teoría de transporte empleada, basada en la resolución de la ecuación de transporte de Boltzmann bajo la aproximación del tiempo de relajación, y las probabilidades de dispersión para los diversos mecanismos: impurezas ionizadas, desorden de aleacion, potencial de deformación por fonones acústicos, piezoeléctrico, rugosidad de las intercaras y por último, dispersión por fonones ópticos polares. Esta teoría se ha implementado en un programa de ordenador que se utilizará para ajustar las movilidades experimentales.

        Utilizando los tiempos de relajación obtenidos para los diferentes mecanismos calcularemos la movilidad límite que impone cada uno de ellos y la movilidad total resultante en cada caso.

        Empleando una serie de HEMTs pseudomórficos con ancho de canal variable entre 20 y 120Å estudiamos la influencia de este parámetro sobre el transporte electrónico de la estructura.

        De la comparación de los resultados experimentales de fotoluminiscencia y efecto Hall, somos capaces de estimar la anchura real del dopaje tipo delta. Las estimaciones teóricas serán apoyadas por resultados experimentales de DLTS.

        A continuación, veremos cuales son los mecanismos que dominan la fuerte dependencia de la movilidad con el ancho del canal. Para ello, emplearemos el programa teórico que nos informa sobre la influencia de cada uno de los mecanismos en el valor total.

        Dada la importancia del control de las propiedades del canal a través de la tensión de puerta, hemos estudiado las características del control de carga y la evolución de la movilidad en función de la tensión aplicada a varias estructuras HEMTs. Presentaremos los resultados obtenidos paralelamente en HEMTs normales, invertidos y de doble dopaje, comparando los resultados experimentales con los obtenidos teóricamente.

        Presentamos además resultados de transporte a alto campo magnético que nos da una medida precisa de la carga bidimensional y de la ocupación de las subbandas.

        Analizaremos en profundidad la influencia de los diversos mecanismos de dispersión para estructuras HEMT de los tres tipos distintos estudiados. Seguiremos la evolución de los mismos con la tensión de puerta.

        Finalmente presentaremos las diferencias y similitudes encontradas entre los tres tipos de HEMTs estudiados tanto desde el punto de vista del transporte electrónico, como de sus propiedades ópticas y electroópticas, empleando técnicas espectroscópicas de modulación.

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