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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1002| Síntesis de películas delgadas y nanohilos de ZnO para la fabricación de un fotodiodo Synthesis of ZnO thin films and nanowires for the fabrication of a photodiode | |
| Marco Antonio González Angulo | |
| Manuel Herrera Zaldivar | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Películas delgada | |
| Los nanomateriales de óxido de zinc han ganado gran interés debido a sus propiedades ópticas y eléctricas tan interesantes. Comparados con otros semiconductores, el ZnO tiene mejor movilidad electrónica, una amplia brecha de energía gap (Eg=3.4 eV) y una grande energía de enlace de excitón (~60 meV), lo que lo hace un candidato alternativo para dispositivos nano-optoelectrónicos, incluyendo fotodiodos y celdas solares. En el presente trabajo, un prototipo de fotodiodo de ZnO fue fabricado. El dispositivo consiste en dos películas delgadas de ZnO, una hecha de ZnO tipo n sin impurificar y otra hecha de ZnO tipo p dopada con Ag, separadas por un pequeño espacio de ~20 μm entre ellas, con nanohilos de ZnO crecidos para conectar ambas películas y así formar homouniones p-n. Las películas de ZnO fueron crecidas sobre sustratos de Si (100) mediante el método hidrotermal. Los nanohilos de ZnO fueron crecidos por la técnica de Depósito de Vapores Por métodos Físicos (PVD). Se aplicaron campos eléctricos constantes entre las dos películas de ZnO para promover la dirección de crecimiento. La morfología de las películas de ZnO tipo n mostraron estructuras en forma de bastones acomodadas verticalmente sobre el sustrato, con longitudes de ~8 μm. Se realizaron mediciones de curvas I-V usando contactos de In<sub>0.95</sub>Sn<sub>0.05</sub>, mostrando un comportamiento Óhmico. Las películas de ZnO tipo p se crecieron con grosores de ~300 nm. Las mediciones por XRD revelaron un crecimiento en la dirección [001]. Los nanohilos de ZnO crecidos entre las películas de ZnO mostraron contacto directo entre ellas. Las curvas I-V del prototipo mostraron un comportamiento claramente rectificante al mantener al dispositivo en oscuridad. Por otra parte, al ser expuesto a luz UV, las curvas I-V mostraron que el comportamiento rectificante reducía su potencial de activación. Zinc Oxide nanomaterials have gained considerable interest due to its interesting electrical and optical properties. Compared with other semiconductors, ZnO has better electron mobility, wide direct band gap (Eg = 3.4 eV) and large excitonbinding energy (~60 meV), making it an alternative candidate for nano-optoelectronic devices, including photodiodes and solar cells. In the present work, a prototype of a ZnO photodiode was made. The device consists of two ZnO thin films, one made of undoped n-type ZnO and other Ag doped p-type ZnO film separated by a small spacegap of around 20 µm between them, with ZnO nanowires grown to connect both films, in order to make a p-n homojunction. The ZnO thin films were grown onto Si (100) substrates and were achieved using the hydrothermal method. ZnO nanowires where grown by Physical Vapor Deposition technique. Constant electric fields where applied between the two ZnO films to enhance the direction of the growth. Morphology of ntype thin films showed a rod-like structures aligned vertically, with a length of about 8 µm. I-V curves of this samples were made using In<sub>0.95</sub>Sn<sub>0.05</sub> contacts, showing an Ohmic behavior. P-type Ag-doped ZnO thin films were grown with a thickness of about 300 nm. XRD measurements revealed a growth along the pl_001 direction. ZnO nanowires grown between the two ZnO thin films showed direct contact between them. I-V curves of the final prototype showed a clearly rectifying behavior while the device was in the dark. On the other hand, while exposing it to UV light, I-V curves showed that the rectifying behavior occurred at a reduced forward voltage. | |
| CICESE | |
| 2015 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| González Angulo, M.A.2015.Síntesis de películas delgadas y nanohilos de ZnO para la fabricación de un fotodiodo.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.62 pp. | |
| OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Física de Materiales |
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