IFIS - LITORAL   24734
INSTITUTO DE FISICA DEL LITORAL
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Efectos del envejecimiento superficial en láminas de ZnO expuestas al aire sobre el doblado de bandas efectivo.
Autor/es:
G BRIDOUX; M VILLAFUERTE; J M FERREYRA; G RUANO
Lugar:
Montevideo
Reunión:
Congreso; VIII Congreso Nacional de Sólidos y Primer Encuentro Bi-Nacional (Argentina-Uruguay); 2019
Institución organizadora:
Universidad de la República (Uruguay)
Resumen:
El ZnO es un semiconductor de banda ancha (3,3 eV) utilizado en un amplio rango de aplicaciones tales como sensor de gases, catálisis, electrónica transparente y fotónica ultravioleta. El ZnO posee una química superficial atípica en la que sus superficies tienden a ser metálicas debido a que las bandas se doblan hacia abajo, creando una capa de acumulación electrónica. Esta metalicidadsuperficial puede ser ventajosa para las aplicaciones mencionadas arriba, pero al mismo tiempo, según la bibliografía (p. ej. ver refs. 1 y 2), puede introducir una sensibilidad indeseable al ambiente que resultaría problemática para el uso del ZnO en dispositivos.En este trabajo se estudió el efecto del envejecimiento de láminas delgadas de ZnO expuestas al aire ambiental sobre el doblado de bandas superficial (DBS). Para ello, se fabricaron por ablación láser películas epitaxiales de ZnO sobre zafiro y se realizaron dos tipos de post-tratamientos térmicos: en vacío (10-6 Torr) y en O2 (100 Torr). Luego de cada tratamiento, los films se expusieronal aire y se monitoreó su DBS durante los días consecutivos a través de mediciones de espectroscopía de fotoconductancia. Este monitoreo fue complementado con mediciones de espectroscopía de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS).Se encontró que el tratamiento en O2 estabiliza el DBS hacia abajo con un ?gap? de energía efectivo de 3,1 eV. Mientras que el tratamiento en vacío, produce un DBS hacia arriba que no es estable a la exposición al aire y disminuye con un tiempo característico de 4,5 días. Además, se encuentra que el ?gap? de energía efectivo aumenta en concordancia hasta llegar al valor de ?bulk? (ver figura 1). Se discuten los resultados en función de la cinética de adsorción de oxígeno, agua y grupos hidroxilos en la superficie de los films.