Development of a setup to measure photoconductivity of GeSn

Abstract

Esta tesis se focaliza en el diseño y desarrollo de un equipo para mesurar la fotoconductividad del GeSn. El equipo consiste en una lámpara de halógeno y tungsteno, un monocromador, un espejo parabólico y un circuito óptico para redirigir el haz de luz hacia la muestra. Encima de la muestra, hay un divisor de haz con un medidor de potencia en el lado reflectado. La muestra se coloca bajo el haz transmitido. Una vez montado, se ha calibrado con un fotodiodo de referencia, obteniendo su responsividad. A continuación, se ha estudiado de forma teórica y práctica una solución para contactar muestras semiconductoras y obtener cómo cambia su resistividad cuando reciben luz.

Aquesta tesis es focalitza en el disseny i desenvolupament d'un muntatge per mesurar la fotoconductivitat del GeSn. El muntatge consisteix en una làmpada d'halogen i tungstè, un monocromador, un mirall parabòlic i un circuit òptic per redirigir el feix de llum sobre la mostra. Abans de la mostra, hi ha un divisor de feix amb un mesurador de potència al feix reflectat. La mostra es col.loca sota el feix transmès del divisor de feix. Un cop muntat, s'ha calibrat amb un fotodiode de referència, obtenint la seva responsivitat. A continuació, s'ha estudiat, de forma teòrica i pràctica, una solució per contactar mostres semiconductores i obtenir com canvia la seva resistivitat quan reben llum.

This thesis focuses on the design and development of a setup to measure photoconductivity and external quantum efficiency of GeSn. The setup consists on a tungsten-halogen lamp as a light source, a monochromator to select wavelength, and a path to direct the light beam until the sample of interest. This path is composed of a parabolic mirror to collimate the beam, two 45º mirrors to redirect the light, and a lens to correct the non-ideal behaviour of the beam. Before the sample, there is a beamsplitter with a power meter on its reflected side. A calibration of the setup has been done with a reference photodiode, obtaining successfully its responsivity curve. A solution to contact semiconductor samples is studied theoretically and experimentally, and the results are reported at the end. This work constitutes the base for the study of the spectral photoresponse of low bandgap semiconductors.