Teis de Maestría

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https://hdl.handle.net/20.500.12371/21039

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Browsing Teis de Maestría by Author "Amador Grajeda, Sergio"

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  • Tesis de maestría
    Caracterizacion por SEM, EDS Y PC de muestras de CdSe crecidas por la tecnica de deposito por baño quimico
    (Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, 2003) Amador Grajeda, Sergio; Silvia Gonzalez, Rutilo; Gomez Barojas, Estela
    Con la invención del transistor, la investigación y el desarrollo tecnológico avanzaron a pasos agigantados en años subsecuentes, especialmente en las áreas de dispositivos optoelectrónicos. Las industrias así como los centros de investigación se vieron en la necesidad de desarrollar dispositivos con mejores características, lo cual provocó una tendencia al desarrollo de tecnologías más baratas, más pequeñas y de mejor calidad. En la actualidad existe un gran interés por estudiar materiales que ofrezcan mejores propiedades. Los compuestos semiconductores que tienen mayor auge en la actualidad son los que pertenecen a los grupos III-V y II-VI de la tabla periódica. El selenuro de cadmio (CdSe) pertenece al grupo II-VI y se caracteriza por tener una banda de energia prohibida (Eg) de 1.70 eV a temperatura ambiente [1, 2] y alta fotosensibilidad en el intervalo visible del espectro solar. Este material es importante debido a su aplicación para la fabricación de transductores ultrasónicos [3], fotorresistores, capas luminiscentes [4], diodos de heterounión [5], láseres [6] y celdas solares. Otra aplicación la tiene en la fabricación de transistores por efecto de campo (FETs) en sustratos de vidrio debido a la innovación de los displays planos de cristal líquido [7], éstos normalmente se fabrican con Si amorfo o policristalino. Sin embargo, las ventajas que presenta el CdSe sobre el Si en la fabricación de transistores de capa delgada son una menor temperatura de proceso y una mayor movilidad de sus portadores de carga. La investigación de este material es un tema de actualidad debido a que su densidad y movilidad de portadores de carga son dificiles de obtener predeterminadamente, ya que son sensibles a la variación en estequiometría y a la concentración de impurezas. Por otro lado, une de los proyectos de investigación pionero en el Instituto de Fisica, UAP (IFUAP) ha sido la sintesis del compuesto binario CdS por CBD asi como su caracterización por las técnicas disponibles en este instituto en los tiempos correspondientes [811]. El CdSe es otro compuesto binario II-VI que se ha estado estudiando en el IFUAP. Principalmente, el estudio de la sintesis por CBD de este compuesto se realizó en trabajos anteriores [12, 131. Un estudio detallado de caracterización de este material se realiza en el presente trabajo con el objetivo de llegar a elucidar la influencia de los parámetros de depósito, principalmente del volumen de CdCl, para valores pequeños sobre la razón atómica Cd/Se, asi como también para diferentes tiempos de depósito y observar su influencia sobre la morfología, composición elemental, las propiedades ópticas y eléctricas. Para este análisis se cuenta con un conjunto disponible de películas de CdSe depositadas sobre sustratos de vidrio (corning 2947). Con este propósito se emplean las técnicas: microscopia electrónica de barrido (SEM), espectroscopía en energia dispersiva de rayos-x (EDS) y fotocorriente (PC). Cabe mencionar que los resultados aqui obtenidos se han considerado para mejorar y realizar un estudio más sistemático en cuanto al control de cada uno de los parámetros de depósito para optimizar las caracteristicas deseadas del material, mediante una tesis doctoral, la cual está en proceso. Para poder conocer las propiedades morfológicas, de composición, eléctricas y fotoeléctricas de las películas se hace uso de técnicas de caracterización complementarias con el objeto de obtener información acerca de las características del material en estudio. Un factor importante que se busca cuando se emplean técnicas de caracterización es que éstas no alteren las propiedades intrinsecas del material, o en su defecto que el cambio sea minimo. De aquí que estas técnicas se pueden clasificar como: destructivas y no destructivas. Las técnicas que se van a emplear para el desarrollo del presente trabajo se consideran no destructivas y son: la microscopía electrónica de barrido (SEM), la espectroscopía en energía dispersiva de rayos-x (EDS), y la fotocorriente (PC). Mediante la técnica SEM se estudia la morfología superficial de las películas bajo estudio, así como los defectos superficiales de las mismas. Por EDS se realiza un estudio cualitativo y semi-cuantitativo de los elementos que conforman la película así como la distribución de los mismos a través de un mapeo de rayos-x. La técnica de PC proporciona información sobre la respuesta espectral del material mediante la excitación con fotones, es decir, se puede observar si existen niveles de impurezas o defectos dentro de la película que puedan afectar las características del mismo. Cabe mencionar que la técnica CBD es sencilla de implementar y es de bajo costo; principalmente tiene la particularidad de que se pueden controlar externamente los parámetros de depósito en el baño de reacción. Las muestras que se tienen disponibles para este estudio se crecieron con diferentes parámetros de depósito a saber: el volumen de cloruro de cadmio en la solución de depósito (Vcacı₂ = 1, 3, 6, 7, 9 y 12 ml), el tiempo de depósito (ta= 30, 60 y 90 min) y la temperatura inicial (T;= 42 y 45 °C). En el capítulo 1 de este texto, se describen a groso modo los fundamentos de las técnicas de caracterización que se emplean en el desarrollo del presente trabajo. En el capítulo 2 se describen las características de depósito de las películas de CdSe que se estudian, los procedimientos de caracterización por las diferentes técnicas empleadas: SEM, EDS y PC, y se presentan los resultados obtenidos experimentalmente y su discusión, y finalmente se presentan las conclusiones de este trabajo.