Caratterizzazione di leghe GeSn:Sb fabbricate mediante sputtering deposition e pulsed laser melting

Negli ultimi anni le leghe GeSn hanno attirato un crescente interesse grazie alle loro promettenti proprietà ottiche ed elettroniche, che le rendono candidate ideali per applicazioni optoelettroniche e microelettroniche avanzate. Una delle principali sfide tecnologiche è rappresentata dalla fabbricazione di strati di GeSn con elevate concentrazioni di dopante di tipo n, requisito fondamentale per l’integrazione di questi materiali in dispositivi elettronici. La crescita di leghe GeSn con alte percentuali di Sn direttamente su substrati di Ge presenta tuttavia diverse criticità. In particolare, la bassa solubilità dello Sn nel Ge, combinata con il suo basso punto di fusione, favorisce fenomeni di segregazione. Tale effetto compromette la struttura della lega, con conseguenti ripercussioni sulle sue proprietà elettroniche e ottiche. In questa tesi è stata studiata una strategia efficiente per la fabbricazione di leghe GeSn drogate con Sb (GeSn:Sb) mediante un approccio di sintesi innovativo. Tale approccio si basa sulla deposizione di Sn su substrati di Ge tramite magnetron sputtering, seguita dall’incorporazione dello Sn nel Ge mediante il processo di pulsed laser melting (PLM). I film sottili di GeSn così ottenuti sono stati successivamente drogati con Sb utilizzando la medesima metodologia. L’obiettivo di questo lavoro è valutare l’efficacia di questa tecnica di sintesi nel favorire l’incorporazione del Sb nella lega GeSn, limitando i fenomeni di segregazione dello Sn e consentendo al contempo l’attivazione elettrica del drogante.