INVESTIGADORES
ARCE roberto Delio
congresos y reuniones científicas
Título:
CARACTERIZACION ESTRUCTURAL Y ELECTRICA DE HETEROJUNTURAS DE SILICIO POROSO TCO
Autor/es:
F. GARCÉS; L. ACQUAROLI; R. R. KOROPECKI; R.D. ARCE
Lugar:
Córdoba
Reunión:
Congreso; XVII congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Investigaciones Fisicoquimica
Resumen:
La utilización de óxidos transparentes conductores (TCO, Transparent Conductive Oxide) sobre materiales semiconductores, como el silicio poroso (SP), ha sido ampliamente explorada para la fabricación de dispositivos fotovoltaicos y sistemas de sensado. Estos últimos se construyen basándose en la variación de las propiedades eléctricas de la juntura cuando el sensor es sometido a un analito en particular. Debido a que el TCO sintetizado es un material nanoestrucutrado, permite una alta interacción con la red porosa del silicio. La homogeneidad en la interfase de la heteroestructura define la calidad de la juntura en el dispositivo. Una interfase sin defectos está caracterizada con un factor de idealidad del diodo de n =1. Pero en el caso de junturas TCO/SP, este factor de idealidad es mayor que 1, indicando la formación defectos asociados a la aparición de segundas fases y compuestos adicionales tales como, óxidos y silicatos [1]. En este trabajo se utilizó la vía sol gel para la obtención de los TCO (SnO2 y ZnO). El procedimiento consiste en hidrolizar y condensar los precursores de partida de Sn y Zn, para la posterior deposición sobre el sustrato de silicio poroso previamente anodizado. (Este SP es obtenido por anodización de obleas de silicio cristalino (c-Si) dopado con boro y utilizando una corriente de 5 mA durante 900 s.) Posteriormente el SP recubierto con las soluciones precursoras, es sometido a una rampa de temperatura, utilizando un horno RTA (Rapid Thermal Annealing) con el fin de conseguir la estructura condensada de los TCO. Para confirmar la homogeneidad de la interfase del dispositivo TCO/SP se utilizo microscopía SEM. Estos resultados se contrastaron con los valores de n obtenidos por ajuste de la curva J-V medida (curva corriente-voltaje). Los TCO se caracterizaron estructuralmente por medio de difracción de rayos X. Adicionalmente se realizaron mediciones de electroluminiscencia del material, utilizando un fotodiodo para la adquisición de la respuesta fotónica. La señal medida muestra una dependencia exponencial con el voltaje aplicado. A partir del análisis de las imágenes SEM se observó cuan homogénea es la interfase de la juntura. Una de estas imágenes se muestra en la Figura 1a) donde se percibe la penetración del TCO al interior de la red porosa del silicio. En la figura 1b) se grafica la característica J-V para uno de los dispositivos. Nuestros resultados muestran que la vía sol-gel es un método fácil de implementar y bastante reproducible para la obtención de heterojunturas TCO/SP con características propias del diodo, debido a la emisión de luz cuando voltaje es aplicado.