Variación de parámetros de crecimiento en la deposición de films de ZnO por nebulización pirolítica sol-gel

L. E. MORINIGO; D. RICHARD; M.R. TEJERINA; P. VAVELIUK

La Plata

Jornada; 7ma Jornada de Investigación, Transferencia, Extensión y Enseñanza ? Edición 2023; 2023

Los films de ZnO depositados por nebulización pirolítica son una buena opción comomateriales semiconductores transparentes de bajo costo [1,2]. El proceso de nebulizaciónpirolítica conlleva la evaporación de una solución que contiene iones de Zn sobre un sustrato(en nuestro caso de vidrio sódico cálcico) que se mantiene a temperatura constante. Unaposibilidad para obtener recubrimientos de baja resistividad (del orden de 0.1 ΩΩ cm) es lograrcapas homogéneas de baja porosidad de un espesor del orden de 1 μμm. Para esto esrequerido maximizar la cantidad de Zn depositado y mantener la menor variación detemperatura posible en el sustrato. Si bien hay trabajos sobre la influencia de la temperatura[3,4] en la fabricación por nebulización, hasta donde sabemos no se encuentran trabajos queestudien la presión de nebulización, la distancia de aplicación y la influencia del agua comosolvente en la composición de la solución de partida.En este trabajo se utilizaron distintas soluciones 0.1M de acetato de zinc disueltas en etanol,agua desionizada y acido acético, para fabricar 4 series de films. En cada serie se estudió lainfluencia uno de los parámetros mencionados. La serie 1 corresponde a fims fabricados convariaciones de distancia, la serie 2 es para films con variaciones de temperatura, los films dela serie 3 se fabricaron con variaciones de presión y los de la serie 4 corresponden a variaciónde composición de la solución de partida. Para caracterizar los films se tomaron imágenesmacroscópicas y se realizaron medidas de espectroscopia UV-Vis, DRX y medidas deresistencia. Entre los resultados más importantes destacamos que el espesor se incrementaal disminuir la distancia de aplicación; a su vez, la resistencia eléctrica disminuyó para losvalores extremos de temperatura (325oC y 425oC); con respecto a la influencia de la presióncuando esta aumentó se obtuvieron films mas delgados que cubrieron mayor área dedeposición. Cabe destacar que se presentan imágenes macroscópicas donde puedenobservarse a simple vista algunas de las características de los films (como superficie cubiertay espesor) estimadas con las técnicas mencionadas.En definitiva, este estudio permitió conocer la influencia de cada parámetro de crecimiento enlas características de los films fabricados, este conocimiento es clave para estudios a futurosya que ayudará a la optimización del proceso.