Perfilado directo de campos de polarización en semiconductores de nitruro a escala nanométrica mediante holografía electrónica en el microscopio electrónico de transmisión

Resumen

Los semiconductores de nitruro se utilizan ampliamente en dispositivos emisores de luz de alta eficiencia y actualmente se consideran para aplicaciones fotovoltaicas. La simetría reducida de la estructura de Wurtize, en comparación con los semiconductores cúbicos, da lugar al crecimiento de grandes densidades de defectos cristalinos y a la presencia de fuertes efectos de polarización espontánea y piezoeléctrica. La correlación entre la microestructura y los campos de polarización se puede lograr mediante holografía electrónica en el microscopio electrónico de transmisión. Los hologramas electrónicos así obtenidos pueden proporcionar perfiles de bandas de energía con una resolución espacial subnanométrica. La fase del haz de electrones es sensible al potencial electrostático, y su medición directa se puede lograr haciendo que la señal del haz de electrones que atraviesa la muestra interfiera con un haz de electrones de referencia que viaja a través del vacío. Esta técnica ha sido muy útil para sondear los campos y las cargas en dislocaciones e interfases de semiconductores, y es particularmente útil para determinar los efectos piezoeléctricos en heteroestructuras de semiconductores de nitruro del grupo III. En este artículo se presenta una revisión de las aplicaciones a heteroestructuras basadas en InGaN y AlGaN.