Análisis del proceso de crecimiento de películas de ZnO:Al y SnO2:F mediante mediciones de resistividad en tiempo real

F. A. GARCÉS; N. BUDINI; J. A. SCHMIDT; R. D. ARCE

Bariloche

Congreso; 98° Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2013

Asociación Física Argentina

Los óxidos transparentes conductores (TCOs, de Transparent Conducting Oxides) son materiales ampliamente estudiados para aplicaciones fotovoltaicas y sistemas de sensado. En particular, el ZnO y el SnO2 poseen una excelente transparencia y una alta movilidad de electrones. El dopaje de estos materiales con impurezas altera tanto sus propiedades estructurales como eléctricas. El ZnO dopado con Al (ZnO:Al) se aplica, por ejemplo, en la capa frontal de dispositivos fotovoltaicos y, por otro lado, la creciente investigación sobre ZnO dopado con Mg (ZnO:Mg) ha permitido el desarrollo de nuevas aplicaciones en optoelectrónica. Por su parte, el SnO2 dopado con F (SnO2:F) es también ampliamente utilizado en el área de la optoelectrónica. En este trabajo se utilizó la vía sol-gel para obtener los precursores de ZnO:Al y de SnO2:F. Este procedimiento consiste en hidrolizar y condensar las sales de partida a base de acetatos y cloruros, para luego depositar el material sobre sustratos de vidrio por pirólisis a partir de un spray de la solución. En un trabajo reciente [F. Garcés et al., Thin Solid Films 531 (2013) 172] se estudiaron las características estructurales y eléctricas de películas de SnO2:F y su relación con el tiempo de deposición (a mayor tiempo, mayor espesor), y se encontró una fuerte incidencia del tiempo de deposición en el desorden estructural (mosaicidad) de las mismas. Para profundizar en el estudio de la dinámica del crecimiento de estas películas, y también de las películas de ZnO:Al, se realizó un seguimiento en tiempo real de la resistividad durante el proceso de deposición. De esta manera se busca correlacionar el grado de desorden estructural en las películas, generado durante el crecimiento, con sus características de transporte eléctrico. Además es de interés dilucidar el mecanismo de nucleación y crecimiento de los dominios cristalinos durante el proceso de deposición mediante pirólisis de spray, para lo cual se contrastarán las mediciones de resistividad in-situ de las películas depositadas con sus patrones de difracción de rayos X y sus características eléctricas determinadas mediante mediciones de efecto Hall.