Conferencias de la Universidad Nacional de Córdoba, Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales

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EFECTO DEL TRATAMIENTO TÉRMICO SOBRE LOS DEFECTOS CRISTALINOS EN PELÍCULAS DE ÓXIDO DE ZINC CO-DOPADAS CON NITRÓGENO Y ALUMÍNIO
Luis Zamora Peredo, A. Martínez Juan, J. Hernández Torres, L. García González, L. Domratcheva Lvova, N. Flores Ramírez, S. Vásquez García

Última modificación: 10-10-2016

Resumen


El óxido de zinc (ZnO) es un semiconductor con especial interés debido a sus valores altos de energía de banda prohibida (3.36 eV) y energía de enlace excitónica (60 meV), lo que le permite ser ampliamente utilizado en la fabricación de dispositivos opto-electrónicos. Uno de sus retos más importantes es el control del dopaje tipo p, ya que la presencia de defectos puntuales nativos como el zinc intersticial (Zni) y las vacancias de oxigeno (VO) actúan como un dopaje tipo n, lo que genera un fenómeno conocido como auto-compensación [1]. En este trabajo, estudiamos el efecto del recocido en las propiedades estructurales de películas de ZnO co-dopadas con aluminio y nitrógeno mediante las técnicas de microscopía Raman y difraccion de rayor X. Las películas se depositaron mediante la técnica de erosión catódica sobre substratos de silicio, a concentración de Aluminio constante y el flujo de nitrógeno se varió a 6, 12 y 15 sccm. En las muestras sin recocido, los espectros Raman presentan dos modos de vibración, en 581 y 275 cm-1, los cuales son asociados al modo E1 y B1 del ZnO. El modo en 275 ha sido asociado a la incorporación de nitrógeno y defectos como Zni [2-4]. Las intensidades de ambos modos, I275 y I581, decrecen cuando el flujo de nitrógeno aumenta, sugiriendo que el incremento del flujo de nitrógeno mitiga la formación de defectos. Después del recocido, se observó que I275 al inicio incrementa con la temperatura, alcanza un máximo alrededor de 500 ºC y disminuye a temperaturas superiores. Este comportamiento es explicado por un efecto combinado entre la disminución de defectos y el incremento del dopaje con nitrógeno. Mediciones de difracción de rayos X muestran que durante el recocido de las muestras los esfuerzos de tensión disminuyen y la calidad cristalina mejora.



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