Propiedades optoelectrónicas de películas delgadas de ZnO:Al crecidas por RF sputtering
Resumen
Se depositaron películas delgadas de óxido de zinc dopadas con aluminio (ZnO:Al) sobre vidrio por la técnica de erosión catódica, variando la presión de argón (PAr), desde 20 hasta 60 mTorr. La estructura y la morfología superficial fueron estudiadas empleando difracción de rayos x y microscopia de fuerza atómica. Los difractrogramas para todas las muestras presentan picos pertenecientes a la fase hexagonal wurtzita del ZnO. Se observa que a medida que aumentamos la presión de argón usada se favorece la orientación cristalina en el plano (002). La muestras presentaron superficies lisas con valores promedio de rugosidad que van desde los 15 a los 44 Å. Las propiedades ópticas fueron determinadas a partir de los espectros de transmitancia. Todas las muestras presentaron altas transmitancias ópticas mayores al 80% en el rango visible y son transparentes. Los valores del gap óptico no varian con la PAr, obteniéndose un valor promedio de 3.37 eV, que coincide con los reportados para capas de ZnO. Los valores de resistividad a 300 K son del orden de 10-2 Wcm, altos en comparación con los mejores resultados de la literatura. Nosotros relacionamos estos altos valores de resistividad con la mala cristalinidad de la muestra. A altas presiones de argón como las usadas en nuestro trabajo, las especies erosionadas se termalizan perdiendo energía y al llegar al sustrato no tienen suficiente energía para difundir y encontrar sitios idóneos, obteniéndose películas con una pobre cristalinidad como se corrobora con los patrones de difracción de estas muestras.
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