Análisis de la fotorespuesta al UV y al Verde de films nanoestructurados de ZnO obtenidos por Sol-Gel y Spin-Coating

MARIO F. BIANCHETTI; CLAUDIA D. BOJORGE; EDUARDO A. HEREDIA; HORACIO R. CANEPA

Villa Carlos Paz, Córdoba

Congreso; IV-NanoCórdoba 2017; 2017

Universidad Nacional de Río Cuarto; Universidad Nacional de Córdoba

El ZnO se encuentra dentro de los TOS (Transparent-Oxide-Semiconductor), grupo de materiales potencialmente útiles para aplicaciones en la detección UV. Los TOS son ópticamente transparentes en las regiones visibles y UV cercanas, son estables térmica y químicamente y no conllevan riesgos ni alteraciones en el medio ambiente. El ZnO es un material tipo n con una alta energía de ligadura excitónica (60 meV) y un bandgap directo de 3,37 eV. Esta última característica hace que se lo considere como un excelente material semiconductor para la detección UV [1]. En el ZnO la fotoconductividad está gobernada por la desorción y la adsorción de oxígeno. En la oscuridad las moléculas de oxígeno que se encuentran sobre la superficie del film, capturan los electrones libres del ZnO de tipo n, quedando negativamente cargadas (O2-). Por consiguiente esto crea una zona de depleción con baja conductividad cerca de la superficie de los films. La absorción de luz UV genera pares electrón-hueco. Los huecos foto-generados oxidan los iones cargados negativamente adsorbidos sobre la superficie mientras que los restantes electrones en la banda de conducción aumentan la conductividad. De este modo, la foto-respuesta del semiconductor incluye la adsorción y la fotodesorción de oxígeno sobre la superficie que da lugar a cambios muy rápidos en la conductividad, la que fue causada por pares electrón-huecos y su extinción [2-4]. En el presente trabajo se estudió la foto-respuesta de films de ZnO nanoestructurado obtenidos por el método de sol-gel y depositados por spin-coating. Para la excitación se utilizaron fuente de longitudes de onda correspondientes al UV y al verde. Se interpretan los resultados obtenidos y los posibles mecanismos involucrados.REFERENCIAS 1. Z. Bi, J. Zhang, X. Bian, D. Wang, X. Zhang, W. Zhang, and X. Hou, Electronic Materials, Vol. 37, Nº 5 (2008) 760.2. Q. H. Li, T. Gao, Y. G. Wang, T. H. Wang, Appl. Phys. Lett. 86 (2005) 123117.3. O. Harnack, C. Pacholski, H. Weller, A. Yasuda, J. M. Wessels, NanoLetter 3 (2003) 1097.4. Y. W. Heo, B. S. Kang, L. C. Tien, D. P. Norton, F. Ren, J. R. La Roche, S. J. Pearton, Appl. Phys. A 80 (2005) 497.