DEPÓSITOS DE PELÍCULAS TRANSPARENTES Y CONDUCTORAS DE ZnO POR PLASMA CVD

N. DI LALLA; C. LASORSA; P. PINEDA RAMOS; J. MORALES VOLOSÍN

Rosario

Congreso; 11° Congreso Binacional de Metalurgia y Materiales; 2011

El ZnO es un material semiconductor que en los últimos años ha ganado gran importancia por sus propiedades optoelectrónicas. En particular, en el campo de la conversión de la energía, es de interés su aplicación como óxido conductor transparente (TCO) [1]. Las películas de ZnO estequiométricas son aislantes y transparentes, la introducción de dopantes le otorga a este material gran conductividad eléctrica, sin perder transparencia. Entonces, la película de ZnO dopada se comporta,  respecto de la radiacion térmica, como un metal, reflejándola eficientemente. De esta manera, esta película opera como una superficie de baja emisividad térmica. Nuestro trabajo se centra entonces, en la obtención recubrimientos de ZnO dopados que sean transparentes a la luz visible y que sean altamente conductivos. A tal fin, se realizaron recubrimientos policristalinos de ZnO con y sin dopaje, a través de la técnica  de ¨Deposición Química en Fase Vapor Asistida por Plasma¨ (PECVD). Se utilizó dietilzinc en concentración 1mol/L en heptano como precursor del ión Zn. La fuente oxidante fue un flujo de O2 con un caudal de 5 litros/min y una presión parcial de 0,7 atm.. Las películas fueron crecidas sobre sustratos de vidrio, los cuales fueron mantenidos a 650 °C. El plasma fue establecido a través de un potencial de 500 V .  Las películas obtenidas fueron caracterizadas para evaluar su calificación como TCO. Mediante análisis por EDAX se verificó la pureza del compuesto obtenido. Su cristalización fue establecida mediante difracción de rayos X. Se evaluaron las transmitancias ópticas y las respectivas conductividades eléctricas. Con estos datos, se realizarán correlaciones entre transparencia, conductividad y espesor de los recubrimientos. Por otra parte, para determinar la emisividad de las superficies obtenidas, estas fueron caracterizadas mediante reflectometría infrarroja. Las primeras evaluaciones de las películas de ZnO intrínsecas obtenidas sobre vidrio, indican que son muy adherentes a los sustratos y transparentes. Su estructura es policristalina de marcada orientación preferencial (201) (Figura 1). Una imagen obtenida por microscopía electrónica de la superficie de uno de los depósitos de observa en la Figura 2. En la misma pueden observarse estructuras granulares de tamaños submicrónicos, lo cual es concordante con lo reportado por otros autores para este tipo de depósitos crecidos por CVD.