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Síntesis y Estudio de Nano Estructuras de ZnO Crecidas por PVD.
Autor
PATRICIA HORTA FRAIJO
Resumen
Los semiconductores en forma nano estructurada como el oxido de zinc (ZnO) son hoy
en día estudiados, esto debido a la gran importancia que tienen dadas sus propiedades y su uso en
la elaboración de dispositivos electrónicos y opto electrónicos como lo son las celdas solares. La
industria busca materiales capaces de sustituir a los actuales usados en el área de
aprovechamiento de la luz solar, esto con el fin de optar con alternativas que mejoren la
eficiencia y los dispositivos actuales.
En el presente trabajo de tesis el principal objetivo es el estudio de nano estructuras de
ZnO sintetizadas por el método de depósito físico de vapores (PVD, por sus siglas en ingles), en
sustratos de interés para la investigación y la industria. Se sintetizaron varias series de muestras,
en las cuales se variaron los parámetros de depósito tales como: temperatura, tipo de sustrato,
flujo y presión. Con ello se buscaba determinar y establecer las condiciones óptimas de la
síntesis de este material nano estructurado.
Las micro y nano estructuras de ZnO depositadas en esta investigación fueron
caracterizadas estructuralmente usando difracción de rayos X (DRX), las propiedades ópticas
fueron analizadas por termo luminiscencia y catodo luminiscencia, mientras que la morfología
fue determinada por microscopía electrónica de barrido.
En la primera serie de muestras de ZnO sintetizadas en este trabajo se encontró que el
tipo y la temperatura de sustrato, son relevantes en cuanto al tipo de morfología y calidad
obtenida. Los estudios de DRX revelan que la estructura tipo hexagonal wurtzita en todas las
muestras, siendo ésta característica del material a temperatura ambiente
En la segunda serie se incorpora una impurificación a la síntesis, cuya finalidad fue la
obtención de ZnO tipo p, esta se llevo a cabo por dos métodos los cuales fueron: (1) Preparar la
aleación de zinc con plata e incorporarla a la metodología convencionalmente utilizada con PVD
y (2) la evaporación individualizada de los elementos dentro del reactor tubular de cuarzo, en
donde se pudo apreciar que hubo resultados inesperados en cuanto a la cantidad de plata dentro
de la síntesis y la morfología de dicho material. Concluyendo que se sintetizaron nano-estructuras
de ZnO con diferentes morfologías por la técnica PVD utilizando un reactor tubular de cuarzo. Los
materiales sintetizados en esta investigación se estudian mediante las técnicas del estado del arte como
son, MEB,EDS,DRX,TL y CL.
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