Estudio de las propiedades ópticas, eléctricas, estructurales y de luminiscencia de películas delgadas de ZnO para su potencial aplicación a dispositivos optoelectrónicos

Abstract

Tesis de maestría en ciencia de materiales. Se sintetizaron películas delgadas de ZnO mediante el método de Depósito por Baño Químico sobre sustratos de vidrio o de silicio. A estas películas se les realizó caracterización óptica, morfológica, estructural y eléctrica, encontrándose que presentan una alta transparencia, lo que las hace de interés en aplicaciones de electrónica y optoelectrónica transparente y, como se obtienen a bajas temperaturas, pueden depositarse sobre substratos flexibles. Se encontraron valores entre 3.35 y 3.37 eV para el ancho de banda prohibida. Estos valores son cercanos a los reportados en la literatura. Las películas obtenidas, que resultaron ser altamente resistivas, presentaron espesores del orden de 100 nm. No se caracterizaron mediante difracción de rayos X debido a su reducido espesor. Las pastillas de ZnO exhiben curvas de brillo con 2 máximos, con el segundo a una temperatura adecuada para aplicación en dosimetría, mostrando una respuesta lineal con la dosis de hasta 1 kGy. A dosis mayores la respuesta es superlineal. Las pruebas de reusabilidad mostraron que la termoluminiscencia se mantiene muy estable. En la fabricación del dispositivo electrónico con ellas se decidió probar hacer un transistor, donde se logra ver el efecto de campo típico de transistores MOSFET. Sin embargo solo se lograron corrientes del orden de 10-12 Amperes, con lo cual podemos concluir que estamos en condiciones de empezar a aplicar estas películas a la fabricación de Transistores. Sin embargo aun es necesario mejorar las películas, aumentando su espesor y mejorar la estructura propuesta para desarrollar transistores que puedan ser utilizados en aplicaciones prácticas. Se logró la fabricación de Transistores de Efecto de Campo.