Efectos de tratamientos termicos en la fotoconductividad de microhilos de ZnO

D. J. ZAMORA; G. BRIDOUX; C. FIGUEROA; J. M. FERREYRA; M. VILLAFUERTE; S. P. HELUANI

Tandil

Congreso; 99 Reunión Nacional de Física la Asociación de Física Argentina; 2014

El ZnO es considerado como un material promisorio para aplicaciones en espintr´onica, biomedicina y en especialoptoelectr´onica [1], para lo cual es clave contar con ZnO tipo p y junturas p-n de alta calidad. El ZnO puro crecegeneralmente con car´acter tipo n debido a la presencia de centros donores nativos que usualmente se identificancon intersticiales de Zn, vacancias de ox´ıgeno y tambi´en por la presencia de hidr´ogeno intersticial en estado donor,H+ [2-4].En este trabajo se fabricaron microhilos puros de ZnO por el proceso carbot´ermico, el cual consiste en mezclarel ZnO en polvo con grafito en relaci´on 1:1, luego prensar en una pastilla y poner dentro de un horno tubular enaire a 1150 oC. Se realizaron tratamientos t´ermicos posteriores en atm´osferas reductoras controladas con el fin demodificar la concentraci´on de defectos intr´ınsecos. Se hicieron tratamientos en arg´on y en vac´ıo a temperaturasdel orden de 500 a 900C. Adem´as, se doparon los mismos con hidrogeno en un proceso de difusi´on controlandopresi´on y temperatura. Se caracterizaron los microhilos obtenidos por microscopia ´optica, fotoconductividad y seestudi´o la fotoluminiscencia de las muestras utilizando un l´aser de HeCd (325nm).Se estudi´o la respuesta de la resistencia el´ectrica de las muestras a la longitud de onda de la luz incidente.Para ello se mide la resistencia de las muestras mientras se barre la longitud de onda en el rango de 250nm a650nm. Tambi´en se estudi´o el cambio de resistencia como funci´on del tiempo para longitud de onda fija.El estudio de los sistemas en baja dimensionalidad permite amplificar los efectos superficiales en las propiedadesf´ısicas de los mismos. Debido a que se estima que la mayor parte de los defectos se segregan hacia la superficie,donde se producir´ıan los nuevos efectos. Por otro lado, el estudio de microhilos de ZnO ha probado ser unaalternativa viable para estudiar el sistema, sin la alta complejidad requerida para estudiar las nanoestructuras [5].[1] Wang ZL. ZnO nanowire and nanobelt platform for nanotechnology. Mater Sci Eng R 2009;64:33.[2] D. C. Look, J.W. Hemsky, and J. Sizelove, Phys. Rev. Lett 82, 2552 (1999).[3] X. L. Xu, S. P. Lau, J. S. Chen, G. Y. Chen, and B. K. Tay, J. Cryst. Growth 223, 201 (2001).[4] J. Carrasco, N. Lopez, and F. Illas, Phys. Rev. Lett. 93, 225502 (2004) 5C. G. V. der Walle, Phys. Rev.Lett. 85, 1012 (2000).[5] M. Villafuerte, J. M. Ferreyra et al.: Defect spectroscopy of single ZnO microwires, J. of Applied Physics,115, 133101 (2014).