Las fallas en los dispositivos micro y optoelectrónicos son causadas por diferentes causas, una de las más importantes es el aumento de la temperatura debido al calentamiento Joule. La microscopía de reflectancia fototérmica se ha convertido en una técnica bien establecida no sólo para la caracterización de propiedades térmicas (difusividad térmica, conductividad térmica, resistencia térmica interfacial) de materiales de escala micrométrica y para detectar defectos en los materiales utilizándolo como una prueba no destructiva, además de ser utilizado en investigación sobre la distribución del calor en dispositivos opto y microelectrónicos en funcionamiento. Por otra parte, la técnica fotoacústica ha sido utilizada para la obtención de imágenes de circuitos electrónicos sin polarización, para la caracterización de mecanismos de recombinación de portadores y para la medición de la eficiencia de dispositivos.
El objetivo de este trabajo de doctorado es explorar las posibilidades de una técnica alternativa que utilice la técnica de fotoreflectancia en combinación con la técnica fotoacústica para la formación de imágenes en circuitos microelectrónicos polarizados, o no polarizados en celdas solares y otros dispositivos o estructuras electrónicas. Esto implica el desarrollo de instrumentación científica, el modelaje matemático, simulaciones numéricas y validación experimental.
Abstract.
Failures in micro and optoelectronic devices occur because there are different causes, being one of the most important the increase of temperature due to Joule heating. Photothermal reflectance microscopy has become a very well established technique not only for the characterization of thermal properties (thermal diffusivity, thermal conductivity, interfacial thermal resistance) of materials at the micrometer scale and for detecting imaging defects in non-destructive testing, but also for the investigation of the heat source distribution in optoelectronic and microelectronic devices in operation. On the other hand, the photoacoustic technique has been also explored before for imaging non-biased electronic circuits, and its usefulness for characterization of minority carriers recombination mechanisms and device efficiency is well documented.
The aim of this PhD work is to explore the possibilities of an alternative technique that uses a combined photoreflectance and photoacoustic set-up for imaging biased and unbiased microelectronic circuits, solar cells and other devices. This involves the development of scientific instrumentation, mathematical models, numerical simulations, and experimental validation.
