Influencia del sustrato y del tratamiento con plasma de H en las propiedades eléctricas de microhilos de ZnO

ESPÍNDOLA, OMAR; ZELAYA, MARÍA PRISCILA; COMEDI, DAVID; TIRADO, MONICA

San Miguel de Tucumán, TUCUMAN

Encuentro; Encuentro Científico de Investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología de la Universidad Nacional de Tucumán: ECIFACET 2021; 2021

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología de la Universidad Nacional de Tucumán

El ZnO es un semiconductor de banda ancha directa (~3,3eV), con alta energía de ligación excitónica (60meV) y gran reactividad superficial, lo que le confiere propiedades muy prometedoras para aplicaciones optoelectrónicas. En especial las micro y nano estructuras de ZnO son interesantes debido a su alta fotosensibilidad en el rango ultravioleta (UV), por lo que se utilizan como fotodetectores y emisores de luz azul y UV, entre otros numerosos dispositivos electrónicos.Existen numerosas rutas físicas y químicas para el crecimiento de las micro o nanoestructuras de ZnO. Particularmente en este trabajo se obtiene primero una película delgada de ZnO, sobre dos tipos de sustratos: r-zafiro y a-zafiro, mediante deposición por láser pulsado PLD, método que permite obtener películas de alta calidad con una composición química y propiedades estructurales bien definidas. Las películas delgadas con un espesor nominal de 200 nm se caracterizaron por difracción de rayos X con el fin de determinar los parámetros de red. Los microhilos de 110 μm de ancho y 750 μm de largo se obtienen combinando procesos de litografía por haz de electrones y un proceso de grabado en húmedo. Para minimizar la creación de defectos durante los tratamientos con plasma de H, se utilizó un horno de plasma de baja energía en una configuración de placas paralelas.El objetivo de este trabajo es el estudio comparativo de las propiedades eléctricas de microhilos de ZnO obtenidos según el tipo de sustrato y teniendo en cuenta, si fueron tratados o no con plasma de H. Los contactos eléctricos para todas las muestras fueron de Ti/Au y las curvas características DC I-V resultaron ser óhmicas. Las propiedades eléctricas de las muestras se han examinado utilizando técnicas de impedancia y fotoimpedancia, medidas tanto en oscuridad como bajo excitación UV, a temperatura ambiente. También se realizaron mediciones de fotoluminiscencia.Los datos en el plano de impedancia compleja muestran respuestas resistivas y capacitivas de las microestructuras, comportamientos que pueden ser representados por un circuito equivalente simple. Las mediciones de fotoluminiscencia muestran una emisión UV característica de la recombinación de excitones libres, además de máximos relacionados con las vacancias de oxígeno y zinc presentes en la muestra y una amplia emisión en el visible debido a defectos puntuales nativos.Palabras claves: Microhilos de ZnO, Plasma de H, Sustratos de Zafiro, Espectroscopia de Impedancia