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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/2756| ZnO inducido por irradiación láser de pulsos ultracortos. ZnO induced by irradiation ultrashort laser pulses. | |
| Yasmín Esqueda Barrón | |
| Santiago Camacho López | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Laser de pulsos ultracortos,Oxido de zinc,Microscopía y espectroscopía Raman | |
| Este trabajo de tesis consiste en estudiar la formación de una película delgada metálica de óxido de zinc, que es inducida por un método óptico basado en el uso de láseres pulsados de femtosegundos. Se utilizaron las siguientes técnicas de caracterización: microscopía electrónica de barrido, microscopía óptica, microscopía de fuerza atómica y espectroscopía Raman para comprobar la formación del óxido de zinc y estudiar sus características ópticas, morfológicas, estructurales y químicas.El material de partida es una película delgada metálica de zinc, con espesor de 300nm, depositada sobre un sustrato de cuarzo fundido. La película fue depositada por la técnica de erosión catódica. El procesado de la película metálica se llevó a cabo en atmosfera de aire, utilizando un láser de Ti:Zafiro de pulsos ultracortos (fs). Los pulsos tienen una duración de 76fs y la energía por pulso es de 6.5nJ, su frecuencia de repetición es de 70MHz, y la longitud de onda central es de 800nm (infrarrojo cercano).Los resultados muestran que es posible inducir la formación de óxido de zinc de una manera rápida por medio de la irradiación láser de la capa delgada de zinc. Se encontró que el óxido de zinc se forma en estructuras micrométricas y nanométricas. Las primeras son partículas esféricas o alargadas con dimensiones de entre 1 y 5mm, constituidas por una especie de pétalos u hojuelas. Se comprobó también la formación de estructuras nanométricas en forma de agujas, que crecen directamente en la capa de zinc; se observó además que estas nano-agujas también crecen ancladas en los pétalos de las partículas micrométricas. Se realizó la irradiación de las capas de zinc en dos modos distintos, uno que denominamos irradiación en un punto fijo y el segundo al que nos referimos como irradiación en forma de barrido. En ambos modos de irradiación láser se obtiene la formación de óxido de zinc nanoestructurado. Se muestra que la variación en los parámetros de irradiación láser tiene un efecto sobre la formación de las nanoestructuras del óxido de zinc.Se discuten las ventajas que ofrece este método láser para la síntesis de óxido de zinc, en comparación con otras técnicas de síntesis, como la de tratamiento térmico. The work presented in this thesis is dedicated to the study of the laser-induced oxidation of a metallic zinc thin film when using fs laser pulses. We used scanning electron microscopy, optical microscopy, atomic force microscopy and Raman spectroscopy to verify the formation of zinc oxide and to study its optical, morphological, structural and chemical features. The starting material was a 300nm metallic thin film deposited on a fused silica substrate. The film was deposited by the sputtering DC technique. The processing of the metallic film was carried out in atmospheric air using a Ti:Sapphire (800nm) ultrashort pulse laser . The pulses were 76fs longhand the energy per pulse was 6.5nJ; the repetition rate was 70MHz. The results show that it is possible to induce the rapid formation of zinc oxide by the laser irradiation on the thin zinc metallic film. We found that both micro and nanosized zinc oxide structures were formed. The microsized particles were mainly spherically and some of them showed an elongated shape, both sizes ranged between 1 and 5μm, notably these particles are constituted by a sort of flakes or petals. We also observed the formation of needled shaped nanostructures, which grew directly off the zinc layer surface; remarkably the nano-needles grew anchored to the microsized flakes. We irradiated the zinc thin films by using two different modes, the first one consisted of irradiating on a fix location for the whole time exposure; while the second one we did laser scanning through the metallic thin filmFor both modes the laser irradiation produced nanostructured zinc oxide; the formation of the nanostructured zinc oxide is affected by the choice of the laser irradiation parameters. We discussed the advantages of the laser irradiation technique for the synthesis of the zinc oxide as compared to other synthesis techniques, as conventional thermal techniques such as annealing or phase vapor reaction. | |
| CICESE | |
| 2013 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Esqueda Barrón, Y.2013.ZnO inducido por irradiación láser de pulsos ultracortos.Tesis de Maestría en Ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.77 pp. | |
| ÓPTICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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