Fotoconductividad y fotoluminiscencia en microhilos de ZnO dopados con Litio

ZAMORA, DARÍO JAVIER; BRIDOUX, GERMÁN; ZAPATA, MARÍA CECILIA; VILLAFUERTE, MANUEL JOSÉ; FERREYRA, JORGE MANUEL; PÉREZ DE HELUANI, SILVIA

Tandil, Buenos Aires

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

Asociación de Física Argentina

El ZnO es un semiconductor de gap ancho (3.35 eV) con grandes perspectivas de aplicaciones de dispositivos optoelectrónicos, tanto por sus propiedades ópticas y electrónicas como por sus ventajas tecnológicas. Aunque la tecnología de ZnO se encuentra todavía en etapa de desarrollo, ya se reportaron tanto heterojunturas, como homojunturas a base de ZnO. Este último grupo se caracteriza por su pobre rendimiento, atribuible en parte a la baja densidad de dopado-p, mientras que las primeras (empleando el ZnO-n) está fuertemente limitadas por la alta densidad de defectos en la interfase de la juntura. En consecuencia, la disponibilidad de dispositivos ZnO-p es fundamental para la plena realización de las potencialidades del ZnO en aplicaciones tecnológicas bipolares.El litio ha sido considerado como un potencial dopante tipo p dado que actúa como impureza sustitucional del Zn y forma niveles aceptores mucho menos profundo que los de los elementos del grupo V. Con el objetivo de obtener muestras de ZnO dopadas con Li, se prepararon microhilos de ZnO en vaporesde LiOH.2H2O por técnica Carbotérmica. Este procedimiento se repitió para diferentes concentraciones de Li (entre 1% y 7% en masa, nominal). Por la técnica mencionada se obtienen gran cantidad de microhilos con importante variedad en sus dimensiones (diámetro y longitud). Se contactaron microhilos individuales para medición de fotoconductividad (FC) (entre 250 nm y 700nm) y también se analizaron ramilletes de microhilos por medio de fotoluminiscencia (FL) excitando con láser de HeCd de longitud de onda de 325 nm.Se midió la resistencia como función de la longitud de onda incidente, entre 250 y 700 nm, a temperatura ambiente y en vacío de mecanica. Se observan diferencias importantes respecto del caso ZnO puro, tales como:estrechamiento del gap e inflexión en las curvas de Resistencia vs longitud de onda, lo cuál podría asociarse a niveles profundos en el gap, mas concretamente niveles aceptores. Estas características de los espectros las explicamos por la presencia del Li en la estructura del ZnO. Además, los espectros de FL muestran la formación de un ?hombro?a energías próximas a la de la transición de borde de banda (correspondiente a 370 nm) del ZnO, que es característico de los espectros de FL del ZnO con presencia de Li.