Tesis
Estudio de películas delgadas de WO3 depositadas por la técnica de Sputtering reactivo
Autor
ALVARO IVAN ARTEAGA DURAN
Institución
Resumen
En el presente trabajo se abordan los resultados del estudio de las películas delgadas de
WO3 depositadas por la técnica de sputtering reactivo, desde el punto de vista de
caracterización de la estructura cristalina y microestructura de las películas. Existen
diferentes trabajos en los que se han sintetizado películas delgadas de WO3 por la
técnica de sputtering y donde se han evaluado sus propiedades eléctricas, ópticas o de
sensado de gases; sin embargo, se han reportado en estos trabajos diferentes
estructuras cristalinas, aunque el método de síntesis sea el mismo. La variación de los
parámetros de sputtering o de tratamiento térmico puede generar diferencias en sus
estructuras y por lo tanto diferencias a la hora de evaluar las propiedades físicas de las
películas.
Las películas sintetizadas por sputtering reactivo fueron sometidas a tratamientos
térmicos sucesivos con el fin de obtener la estructura cristalina Ortorrómbica, durante
estos tratamientos fueron encontradas dos estructuras cristalinas de diferentes
simetrías, Krasnogorite y β – WO3, las cuales fueron analizadas a detalle mediante
difracción de rayos X y modelado de sus estructuras por medio de Powder Cell, para
determinar sus diferencias. Se caracterizó la película β – WO3 por medio de microscopia
de barrido observando una microestructura predominante compuesta por granos
alargados y un espesor de la película de 141 nm, el análisis de micro composición mostro
una película sin rastro de contaminación de otros elementos. La superficie de la película
presento una rugosidad media baja, 2.7 nm, la cual fu resultado de los tratamientos
térmicos sucesivos.
Se caracterizó la película β – WO3 por microscopia electrónica de transmisión para
describir crecimiento de los cristales dentro de la película delgada, donde se utilizaron
las técnicas de alta resolución, difracción de electrones, campo claro y campo oscuro,
que en conjunto con tratamiento digital de las imágenes obtenidas, dieron como
resultado poder definir el plano de crecimiento (002) de los cristales de la fase β – WO3
y conocer su morfología, estos cristales crecen de forma columnar desde el sustrato
hasta la superficie de la película. Para concluir con la descripción del crecimiento de los
cristales de β – WO3, se diseñó un modelo empírico en base a las observaciones
realizadas por microscopia electrónica de transmisión.