Producción y caracterización de películas transparentes conductoras de óxido de zinc (2004)
En este trabajo se presenta la producción y caracterización de películas delgadas conductoras transparentes de ZnO, utilizando la técnica PAPVD (Plasma assisted Physical Vapor deposition) por arco pulsado. El equipo utilizado para la producción de las películas consta de una cámara de reacción cilíndrica, fabricada en acero inoxidable. Dentro de la cámara se ubican dos electrodos enfrentados, el cátodo que está formado por el material de aporte (zinc) y el ánodo que está constituido por el sustrato de vidrio. Además, se cuenta con un sistema de vacío que consta de una bomba turbo-molecular que permite alcanzar vacíos del orden de 10-5 mbar. y medidores y controlador de presión. El sistema eléctrico está constituido por tres fuentes: una fuente para producir descargas glow, otra fuente para producir arcos pulsados conformada por un circuito RLC y una fuente DC para cargar el banco de condensadores al voltaje deseado y que luego será descargado entre los electrodos. Por último se utilizó una fuente trigger de alto voltaje (20 KV.) para iniciar la descarga. Las películas fueron producidas variando el voltaje de la descarga entre 160 y 260 V y entre 0.5 y 1.5 mbar y el número de descargas entre 2 y 9. Los recubrimientos fueron caracterizados en cuanto a su estructura cristalina, fases presentes, cálculo del parámetro de red y textura utilizando la técnica de difracción de rayos X. Utilizando Microscopía Electrónica de Barrido en ambiente (ESEM), se realizó caracterización de morfológica de las películas observándose la presencia de microgotas que son propias de la técnica por arco. se midió l espesor de las películas encontrándose valores del orden de los cientos de nanómetros. Por medio de la técnica Espectroscopia de Energía Dispersiva se realizó el estudio de la composición química elemental de las películas y del material del sustrato (Zn, O, Ca, Si, K y Mg). Otras propiedades morfológicas tales como tamaño de grano ( ≈ 0,529 µm ) y rugosidad ( 98,6 Å ) fueron estudiadas utilizando Microscopía de Fuerza Atómica (AFM). Las propiedades eléctricas se determinaron por medio del método de las cuatro sondas. Esta propiedad se midió para películas producidas para películas crecidas variando el voltaje, la presión y el número de descargas, analizándose el comportamiento en cada caso. Para el estudio de las propiedades ópticas se usó la técnica de espectrofotometría, estudiándose la transmitancia de las películas en función de las mismas variables utilizadas para el caso de las propiedades eléctricas. (Texto tomado de la fuente)