| dc.contributor | EDUARDO MARTINEZ GUERRA | |
| dc.contributor | SANTOS JESUS CASTILLO | |
| dc.creator | ROLANDO MIZQUEZ CORONA | |
| dc.date | 2013-07 | |
| dc.date.accessioned | 2023-07-21T15:28:38Z | |
| dc.date.available | 2023-07-21T15:28:38Z | |
| dc.identifier | http://cimav.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1004/123 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/7726156 | |
| dc.description | En este trabajo de tesis se ha estudiado el dopaje de películas delgadas de Sulfuro de
Cadmio (CdS) obtenidas por la técnica de Depósito por Láser Pulsado, para transformar el
tipo de semiconductor del CdS originalmente de tipo n a tipo p . Se utilizaron dos blancos,
uno de CdS como material base y el otro de Cu2S, como fuente de impurezas o dopante. Se
utilizó un láser de exímeros (KrF) con una densidad de energía de 1.3 J/cm2
, y una presión
de fondo de 20 a 100 mTorr de gas inerte (Argón) en la cámara de vacío.
Se realizaron tres series experimentales, la primera utilizó el método CCS (ContinuousCompositional
Spread, ó Esparcimiento Composicional Continuo), la segunda y tercer serie
utilizaron el método de Co-depósito, donde en la segunda serie el substrato se mantuvo a
temperatura ambiente, y en la tercera serie se mantuvo a 100°C. Se utilizaron substratos de
vidrio de portamuestras, y obleas de 2 pulgadas de diámetro de Silicio monocristalino (1 0 0)
dopado con Boro (tipo p), con una película delgada dieléctrica(90nm HfO2) depositada en su
lado pulido.
Se caracterizaron las muestras por medio de mediciones de transmisión óptica, para
obtener su energía de banda prohibida, también se caracterizó su resistividad por el método
CTLM, su estructura cristalina por Difracción de Rayos-X, su composición química por
Espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos-X, y su tipo conductividad por el Efecto
Hall.
La energía de brecha prohibida en las películas delgadas se mantuvo muy cercano a 2.4 eV,
y la estructura hexagonal Wurtzita se encontró presente en todas las muestras. En el caso
del CdS base, su resistividad aumenta al incrementar la presión de fondo en la cámara de
depósito; por otra parte su resistividad también se incrementa conforme aumenta la
cantidad (concentración) de dopante, hasta llegar a un valor máximo a partir del cual
comienza a disminuir mientras más dopante es introducido. Mediante mediciones del efecto
Hall se confirmó el cambio de conductividad de n a tipo p, de la muestra con la misma
cantidad de pulsos láser sobre el material base y material dopante. Se calculó la cantidad
atómica del Cobre como material de impureza en ésta muestra, y resultó ser de 24% at.,
muy cercano a la cantidad de Azufre de la muestra. Esto nos indica que es más bien un
material compuesto y no un dopaje en sí. | |
| dc.description | Se fabricaron transistores de película delgada (Thin-Film Transistors) por dos métodos,
Levantamiento de metal (Lift-Off) y Fotolitografía; la misma arquitectura de Contactos-arriba,
Compuerta-Debajo se utilizó en ambos métodos. Se les realizó una caracterización eléctrica
de Voltaje de Compuerta contra Corriente de Drenador, para observar el cambio de
conductividad en el canal formado entre contactos Fuente-Drenador. En las muestras de
CdS puro con la medición para semiconductor tipo n se observa este cambio con respecto
al voltaje aplicado a la Compuerta, el TFT "encendió". En las muestras de CdS dopado no
se alcanza a apreciar este cambio significativo de conductividad en el canal. | |
| dc.description | Doping of CdS thin films has been studied in this thesis work, obtained by means of the
Pulsed Laser Deposition technique, to transform the semiconductor type of the originally ntype
CdS to p-type CdS. Two target sources were used, CdS as base material and Cu2S as
the source of impurities or dopant. An (KrF) eximer laser was used, with an energy density of
1.3 J/cm2
, and a background pressure of inert gas (Ar) inside the vacuum chamber from 20
to 100 mTorr.
Three experimental series were made, the first used the Continuous-Compositional Spread
Method, the second and third used the co-deposit method, in which the second series the
substrate remained at room temperature, and on the third series the substrate was held at
100°C. The substrates used were microscope glass slides and two inch diameter Silicon
wafers (1 0 0) oriented and Boron-doped (p-type), with a dielectric thin film deposited (90nm
HfO2) on its polished side.
The samples were characterized to obtain their band-gap energy by the optical transmission
measurement, their resistivity by the CTLM method, crystalline structure by XRD, chemical
composition by XPS and its conductivity type by Hall effect.
The band-gap energy remained around 2.4eV with different amount of dopant, and the
hexagonal Wurtzite structure was present in all of the doped samples. In the base CdS
samples, their resistivity increments while the background pressure of the deposition
chamber rises; however, its resistivity also increments while the dopant concentration rises,
until it reaches a maximum value, from which it starts to fall while more dopant concentration
is introduced. The Hall Effect confirmed the transformation in semiconductor type to change
from n to p type, this was the sample with the same amount of laser pulses on the base
target and the dopant target. The atomic quantity of Copper in this sample was calculated,
and turned to be 24% at., very close to the Sulfur percentage of this same sample. This
points out that this material is more like a compound rather than a doped one.
Thin-Film Transistor devices were made by two methods, Lift-Off (the metal's) and
Photolithography; the same Bottom-Gate & Top-Contacts architecture was used for all of the
transistors. An electrical characterization was performed for Gate Voltage versus Drain
Current, to observe the change in conductivity in the channel formed between the SourceDrain
contacts. In the pure CdS films with the "n" type | |
| dc.description | measurement this change is observed
while a voltage is applied on the Gate, the TFT turned "on". In the doped-CdS samples the
change in conductivity of the channel isn't as significant. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | spa | |
| dc.rights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 | |
| dc.subject | info:eu-repo/classification/cti/2 | |
| dc.subject | info:eu-repo/classification/cti/23 | |
| dc.subject | info:eu-repo/classification/cti/23 | |
| dc.title | CdS dopado con Cu por medio de la técnica Depósito por Láser Pulsado (PLD) | |
| dc.type | info:eu-repo/semantics/masterThesis | |
