IFIR   05409
INSTITUTO DE FISICA DE ROSARIO
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
ANALISIS MORFOLÓGICO DE PELÍCULAS CERÁMICAS PIEZOELÉCTRICAS EN COMPOSICIONES LIBRES DE PLOMO
Autor/es:
A. FERNÁNDEZ SOLARTE; N. PELLEGRI; O.DE SANCTIS
Lugar:
Buenos Aires
Reunión:
Congreso; 2º CONGRESO ARGENTINO DE MICROSCOPIA; 2012
Institución organizadora:
Sociedad Argentina de Microscopía
Resumen:
Debido a consideraciones de cuidado del medio ambiente que se han generado en los últimos años, se está buscando continuamente el reemplazo de componentes tóxicos en la fabricación de dispositivos electrónicos. Esto ha generado que la comunidad científica dedique mucho esfuerzo en la búsqueda de nuevas composiciones manteniendo o mejorando las propiedades originales de los compuestos que se pretenden reemplazar además de al mismo tiempo mantener los preceptos de sustentabilidad. Por otro lado, el avance tecnológico impone que estos nuevos compuestos cumplan con la posibilidad de ser integrados en dispositivos complejos y que además sean posibles de ser miniaturizados siguiendo las exigencias del mercado de la microelectrónica, y manteniendo además sus propiedades específicas especialmente en dispositivos micro-electro-mecánicos (MEMS) y materiales piezoeléctricos. En el caso particular de la búsqueda de composiciones piezoeléctricas para la fabricación de dispositivos electromecánicos, se inició con el uso de BaTiO3 que luego fue reemplazado por composiciones de calidad superior, como las familias del PZT (Pb(TixZr1-x)O3), las cuales contienen importantes cantidades de plomo. Por ser este elemento altamente tóxico es que se realizan esfuerzos para reemplazarlo. En el presente trabajo y con el ánimo de aportar a la generación de nuevos materiales, se estudiaron películas delgadas de composiciones libres de plomo de perovskitas (K0.5Na0.5)NbO3 (NKN), debido a que se considera que va a ser una de las familias de materiales más promisorios, para reemplazar a las familias PZT, ya que estos han mostrado tener buenas propiedades ferroeléctricas y piezoeléctricas, tienen alta temperatura de Curie y buena biocompatibilidad [1, 2]. Se utilizó una técnica sol-gel modificada. Sin embargo, también es conocido por Ahn et al, Kizaki et al, Lim et al, Cho C-R [1-4], entre otros y por trabajos desarrollados anteriormente [5,6], que la alta volatilidad de iones alcalinos en este tipo de cerámicos, influyen negativamente sobre las propiedades ferroeléctricas, haciendo difícil la saturación de los lazos de histéresis (P-E), debido a la presencia de corrientes de fuga causada por la volatilización de dichos iones, responsables de la pérdida estequiométrica en este cerámico. Teniendo en cuenta dichas consideraciones, en este trabajo se crecieron películas delgadas con exceso de iones de Na+ (0 a 20%), y de K+ (15%), y se estudio el efecto del exceso de sodio y potasio, así como la influencia de la temperatura, sobre las propiedades morfológicas para ver finalmente su influencia en las propiedades ferroeléctricas de películas de dicha composición. Por otro lado también se estudió el efecto de la incorporación de distintos dopantes en las composiciones de NKN como ser el Li. En este trabajo principalmente mostramos la evolución morfológica de las películas delgadas en distintas composiciones mediante estudios de microscopía de fuerza atómica (AFM), microscopía electrónica de barrido (FESEM) (Ver figura 1) y sus relaciones con las estructuras cristalinas por difracción de rayos X (DRX), análisis termogravimétricos y calorimétricos diferenciales (DTA-TG), etc.