Síntesis por baño químico e intercambio iónico de los semiconductores : oxihidroxicarbonato de plata (Ag°/Ag7O8H(CO3)), seleniuro de plata (Ag2Se) y teleruro de plata (Ag2Te)

Abstract

Cada día los materiales semiconductores entre los que destacan los calcogenuros metálicos van mostrando propiedades que pueden tener aplicaciones en la optoelectrónica como por ejemplo fotorresistencias y también como dieléctricos de supercapacitores. Los Hidróxidos y Carbonatos de Plata no se encuentran en la naturaleza como resultado de la oxidación de objetos de Plata. En la presente tesis se investiga las condiciones necesarias para la obtención de películas delgadas sintéticas de Oxihidroxicarbonato de Plata (Ag0/Ag7O8H(CO3)), sintetizado por la técnica deposición de baño químico (DBQ) a partir del desarrollo de una formulación en soluciones acuosas de nitrato de plata (AgNO3), Hidróxido de potasio (KOH), Trietanolamina (C6H15NO3) y una solución que contiene agua desionizada (H2O) y Rongalita (CH3NaO3S). Se obtuvieron películas de Ag0/Ag7O8H(CO3) la cual presenta las siguientes características: color beige, rugoso, opaco, homogéneo y muy bien adherido al sustrato. Al experimentar para desarrollar la fórmula se observó que al aumentar el tiempo de reacción se incrementa la cantidad de material depositado; reflejándose este resultado en el espesor de la película, mismo que fue medido por elipsometria. La película precursora seleccionada para obtener las películas de Ag2Se o Ag2Te presenta un espesor de 80 nm, esta película fue la que se reprodujo un mayor número de veces a lo largo de esta investigación, debido a sus mejores características, mediante la aplicación de una segunda etapa la cual consiste en la inmersión de la película precursora en una solución acuosa rica en iones de selenio o telurio, según sea el caso, se logra obtener las película de materiales calcogenos por intercambio iónico sobre el mismo sustrato inicial en ambos casos. En este proceso se logró obtener una conversión completa rica en plata sin remanentes de otras fases de óxido, hidróxidos y carbonatos. Para las caracterizaciones de las películas delgadas obtenidas, se llevaron a cabo estudios de las muestras, realizándose el análisis respectivo por medio de las técnicas de XRD, UV-VIS, FTIR, XPS, TEM, EDS, Raman y microscopia electrónica de barrido (MEB o SEM). Se estima que en base a estos estudios de caracterización se formaliza un proceso completo, compuesto por una formulación, una identificación y la propuesta de posibles aplicaciones de los semiconductores obtenidos por estas técnicas de síntesis de primeros principios.