Descripción del proyecto
EL PRESENTE PROYECTO DE I+D TIENE POR OBJETIVO LA OBTENCION Y LA CARACTERIZACION DE DETECTORES DE IR EN LA BANDA 1-3UM BASADOS EN SI SUPERSATURADO CON METALES DE TRANSICION, DADO QUE EL 90% DE LA TECNOLOGIA MICROELECTRONICA ESTABASADA EN EL SI, LA TECNOLOGIA PROPUESTA SERA DE FACIL INTEGRACION, DISMINUYENDO ADEMAS EL COSTE FINAL DEL DISPOSITIVO,TANTO LA COMUNIDAD CIENTIFICA COMO LA INDUSTRIA LLEVAN BUSCANDO DESDE HACE MAS DE 20 AÑOS UNA TECNOLOGIA DE DETECTORES DE IR NO REFRIGERADA Y COMPATIBLE CON LA ELECTRONICA CMOS, ESTA TECNOLOGIA TIENE APLICACIONES COMERCIALESEN DIVERSOS AMBITOS: MILITAR, SEGURIDAD, AUTOMOCION, INDUSTRIA O COMUNICACIONES, UNO DE LOS HANDICAPS MAS IMPORTANTES QUE SUFRE LA INDUSTRIA DE LOS DETECTORES DE IR ES EL HECHO DE QUE LA MAYORIA DE LOS MATERIAS FOTOSENSIBLES A LA RADIACION IR NO SON COMPATIBLES CON LAS RUTAS DE FABRICACION MICROELECTRONICA CMOS, TANTO EL INGAAS COMO EL PBSE, PRESENTAN IMPORTANTES PROBLEMAS TECNOLOGICOS AL FABRICARLOS SOBRE SI, OTRA CIRCUNSTANCIA IMPORTANTE A TENER EN CUENTA ES EL DE LA TEMPERATURA DE OPERACION, MUCHOS DE LOS ACTUALES SISTEMAS DETECTORES DE IR HAN DE OPERAR A TEMPERATURAS CRIOGENICAS PARA OBTENER EL MEJOR RENDIMIENTO, ESTO CONLLEVA UN INCREMENTO AUN MAYOR DE LOS COSTES DE FABRICACION ASI COMO UNA MENOR PORTABILIDAD DE LOS DISPOSITIVOS,POR LAS RAZONES COMENTADAS, LA OBTENCION DE UN DISPOSITIVO DETECTOR IR BASADO EN SI Y QUE TRABAJE A TEMPERATURA AMBIENTE SERIA UN HITO MUY IMPORTANTE, DICHO DISPOSITIVO SERIA COMPLETAMENTE COMPATIBLE CON LA RUTA CMOS MICROELECTRONICA, DISMINUYENDO POR TANTO LOS COSTES DE FABRICACION Y ADEMAS SU RANGO SE OPERACION SE EXTENDERIA TAMBIEN AL VISIBLE, EL MAYOR DESAFIO QUE NOS ENCONTRAMOS PARA LOGRAR ESTE RESULTADO ES QUE EL SI NO ES FOTOSENSIBLE ARADIACION DE LONGITUD DE ONDA MAYOR QUE 1,1 μM A TEMPERATURA AMBIENTE, LO CUAL LO HACE INEFICIENTE PARA DETECTAR RADIACION IR, PARA SUPERAR ESTE ESCOLLO, PROPONEMOS LA MODIFICACION DEL SI MEDIANTE LA INTRODUCCION DE UNA ALTACONCENTRACION DE METALES DE TRANSICION, QUE GENEREN NIVELES PROFUNDOS DENTRO DEL GAP DEL SEMICONDUCTOR, ESTE PROCESO SE ENMARCA DENTRO DEL DESARROLLO DE LOS MATERIALES DE BANDA INTERMEDIA, LA TEORIA PREDICE QUE UNA VEZ OBTENIDA UNACONCENTRACION DE IMPUREZAS SUPERIOR A UN DETERMINADO LIMITE (LIMITE DE MOTT) SE FORMARA UNA BANDA DE ESTADOS PERMITIDOS EN EL SENO DEL GAP DEL SEMICONDUCTOR, ESTO DARA LUGAR A UN INCREMENTO DE LA ABSORCION PARA LOS FOTONES SUBGAP, HECHO QUE EN EL SI IMPLICARA LA DETECCION DE FOTONES IR,EN LOS ULTIMOS AÑOS, EL GRUPO DE LAMINAS DELGADAS Y MICROELECTRONICA HA DEMOSTRADO QUE LA OBTENCION DE SI SUPERSATURADO PUEDE REALIZARSE MEDIANTE LA COMBINACION DE VARIAS TECNICAS FUERA DEL EQUILIBRIO TERMODINAMICO, PARA INTRODUCIR LA ALTA CONCENTRACION DE METALES DE TRANSICION EN SI SE HARA USO DE LA TECNICA DE IMPLANTACION IONICA, EN LA CUAL EL GRUPO POSEE UNA LARGA EXPERIENCIA, POSTERIORMENTE A LA IMPLANTACION IONICA, Y CON EL FIN DE RECUPERAR LA ESTRUCTURA CRISTALINA DEL MATERIAL SE APLICARAN TRATAMIENTOS TERMICOS (RECOCIDOS TERMICOS RAPIDOS Y PROCESOS LASER DE NANOSEGUNDOS Y ALTA DENSIDAD DE ENERGIA), USANDO SI SUPERSATURADO COMO MATERIAL BASE SE DESARROLLARA UN PROYECTO QUE PRETENDE IR DESDE EL MATERIAL AL DISPOSITIVO, PARTE DEL TRABAJO SE ENCAMINARA A DEFINIR LA MEJOR ESTRATEGIA, DETECTOR FOTORESISTIVO O FOTODIODO, PARA FINALMENTE DISEÑAR Y FABRICAR UNA MATRIZ DE DETECTORES, QUE SERIA UN PROTOTIPO DEMOSTRATIVO TRANSFERIBLE A LA INDUSTRIA INFRARROJO\ TECNOLOGÍA COMPATIBLE CMOS\ SILICIO\ SUPERSATURADO