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Síntesis y caracterización de nanovarillas de InGaN
Synthesis and characterization of InGaN nanorods
Amanda Georgina Nieto Sánchez
Oscar Edel Contreras López
Acceso Abierto
Atribución
Semiconductores, nanovarillas, banda prohibida
En el presente trabajo se investigó la síntesis de nanovarillas de nitruro de indio con galio (InGaN) por el método CVD. Se sintetizaron varillas de InGaN sobre sustratos de cuarzo variando sistemáticamente la concentración de galio (0, 5, 10,15 20, 25, 30,  40, 50 y 60 % en peso con relación del peso total de metales). La estructura cristalina de todas las muestras se determinó por difracción de rayos X, además se evaluó el efecto de la concentración de Ga sobre la nanoestructura, para ello se examinó la morfología de cada una de las muestras por medio de microscopía electrónica de barrido. La composición de los materiales sintetizados se midió por espectroscopia de dispersión de energía por rayos X (EDS). Se realizó un análisis de microscopía electrónica de transmisión (TEM) de las muestras con 0% y 25% de Ga, observando que, el crecimiento de las nanovarillas se da preferencialmente en la dirección C de la estructura wurtzita del InGaN. Al mismo tiempo la distancia interplanar observada en las nanovarillas con 0% de Ga corresponde con la reportada en la bibliografía, además se presenta una disminución en la distancia interplanar para la muestra con 25% de Ga en comparación con la muestra de 0% de Ga.  Se determinó el ancho de banda prohibida para las muestras con un contenido de Ga de 0, 10 ,25 y 50% por medio de la técnica de catodoluminiscencia. A partir de los espectros de catodoluminiscencia se observó un corrimiento hacia el azul de la emisión del InN debido al aumento en la incorporación de Ga en la estructura.  Las muestras con menor contenido de Ga presentaron una nanoestructuras tipo varilla las cuales fueron aumentando su grosor con el contenido de Ga hasta perder su morfologia al alcanzar un contenido de Ga del 60 %, se concluyó que, bajo las condiciones de síntesis utilizadas, la nanoestructura unidimensional se pierde a medida que aumenta la cantidad de Ga debido a las diferencias de radios atómicos
In this paper the synthesis of nanorods of gallium indium nitride (InGaN) by the CVD method was investigated. InGaN samples were synthesized on quartz substrates by systematically varying the concentration of gallium (0, 5, 10, 15 20, 25, 30, 40, 50 and 60% by relative weight of the total amount of metals). The crystal structure of all samples was determined by XRD, besides the effect of the concentration of Ga on the morphology of the nanostructure was evaluated using scanning electron microscopy. The composition of the synthesized materials was measured by energy dispersive spectroscopy (EDS).  Analysis of transmission electron microscopy (TEM) of the samples with 0% and 25% of Ga was made, proving that the growth of the nanorods occurs preferentially in the C  direction. At the same time the observed interplanar spacing in the nanorods with 0% Ga corresponds to that reported in the literature, besides a decrease in the interplanar distance for the sample with 25% Ga compared to the sample of 0% of Ga is observed.   Band gap width for the samples with 0, 10, 25 and 50% content of Ga was determined by cathodoluminescence technique. From cathodoluminescence spectra, a blue shift due to increase in the incorporation of Ga into the structure was observed. Samples had a nanowire structure, which were increased in thickness as the content of Ga was increased. At 60% Ga content they lose their structure. It was concluded that, under the synthesis conditions used, the one-dimensional nanostructure is lost as the amount of Ga increases due to the differences in atomic radius
CICESE
2014
Tesis de maestría
Español
Nieto Sánchez, A.G.2014.Síntesis y caracterización de nanovarillas de InGaN.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California.192 pp.
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