Segregación de Mn en películas delgadas de GaAsMn obtenidas mediante pulverización catódica

Abstract

RESUMEN Actualmente, la fabricación de películas delgadas de GaAs dopadas con Mn (GaAsMn) sobre Si (100), es un objeto de gran interés debido a su posible integración con la tecnología del silicio, generando un desarrollo significativo en la funcionalidad de los dispositivos optoelectrónicos y espintrónicos. En este trabajo, presentamos un estudio sistemático de la caracterización estructural, morfológica, óptica, y magnética de películas delgadas de GaAsMn preparadas por pulverización catódica R.F sobre un substrato de silicio (100), para temperaturas del crecimiento de 100 y 200 oC, respectivamente. A partir de los espectros Raman se identificaron los modos vibracionales, trasversal óptico (TO) y longitudinal óptico (LO) de GaAs, localizados en 290 cm-1 y 265 cm-1, respectivamente. Adicionalmente, se identificaron modos vibracionales de MnAs, debido a la substitucion de átomos de Ga por átomos de Mn en altas concentraciones. La segregación de Mn, fue corroborada mediante difracción de rayos-X, en donde se evidencian planos cristalinos en las direcciones (400) y (200) de GaAs policristalino, y planos cristalográficos pertenecientes a fases de Mn1+xAs. La morfología y el modo de crecimiento de las películas delgadas de GaAsMn/Si (100), se llevó a cabo mediante imágenes de microscopía de fuerza atómica (AFM) y microscopía electrónica de barrido (SEM) tomadas sobre la superficie y en sección transversal, respectivamente. Finalmente, un análisis de las propiedades magnéticas de las películas delgadas de GaAsMn a partir de imágenes de microscopía de fuerza magnética (MFM), revelan la presencia de dominios magnéticos superficiales provenientes de MnAs. Concluimos que las propiedades físicas de las películas de GaAsMn dependen de las condiciones de crecimiento.