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CdS dopado con Cu por medio de la técnica Depósito por Láser Pulsado (PLD)
ROLANDO MIZQUEZ CORONA
EDUARDO MARTINEZ GUERRA
SANTOS JESUS CASTILLO
MANUEL ANGEL QUEVEDO LOPEZ
Acceso Abierto
Sin Derechos Reservados
CdS
En este trabajo de tesis se ha estudiado el dopaje de películas delgadas de Sulfuro de Cadmio (CdS) obtenidas por la técnica de Depósito por Láser Pulsado, para transformar el tipo de semiconductor del CdS originalmente de tipo n a tipo p . Se utilizaron dos blancos, uno de CdS como material base y el otro de Cu2S, como fuente de impurezas o dopante. Se utilizó un láser de exímeros (KrF) con una densidad de energía de 1.3 J/cm2, y una presión de fondo de 20 a 100 mTorr de gas inerte (Argón) en la cámara de vacío. Se realizaron tres series experimentales, la primera utilizó el método CCS (Continuous-Compositional Spread, ó Esparcimiento Composicional Continuo), la segunda y tercer serie utilizaron el método de Co-depósito, donde en la segunda serie el substrato se mantuvo a temperatura ambiente, y en la tercera serie se mantuvo a 100°C. Se utilizaron substratos de vidrio de portamuestras, y obleas de 2 pulgadas de diámetro de Silicio monocristalino (1 0 0) dopado con Boro (tipo p), con una película delgada dieléctrica(90nm HfO2) depositada en su lado pulido. Se caracterizaron las muestras por medio de mediciones de transmisión óptica, para obtener su energía de banda prohibida, también se caracterizó su resistividad por el método CTLM, su estructura cristalina por Difracción de Rayos-X, su composición química por Espectroscopia de fotoelectrones emitidos por rayos-X, y su tipo conductividad por el Efecto Hall.
La energía de brecha prohibida en las películas delgadas se mantuvo muy cercano a 2.4 eV, y la estructura hexagonal Wurtzita se encontró presente en todas las muestras. En el caso del CdS base, su resistividad aumenta al incrementar la presión de fondo en la cámara de depósito; por otra parte su resistividad también se incrementa conforme aumenta la cantidad (concentración) de dopante, hasta llegar a un valor máximo a partir del cual comienza a disminuir mientras más dopante es introducido. Mediante mediciones del efecto Hall se confirmó el cambio de conductividad de n a tipo p, de la muestra con la misma cantidad de pulsos láser sobre el material base y material dopante. Se calculó la cantidad atómica del Cobre como material de impureza en ésta muestra, y resultó ser de 24% at., muy cercano a la cantidad de Azufre de la muestra. Esto nos indica que es más bien un material compuesto y no un dopaje en sí. Se fabricaron transistores de película delgada (Thin-Film Transistors) por dos métodos, Levantamiento de metal (Lift-Off) y Fotolitografía; la misma arquitectura de Contactos-arriba, Compuerta-Debajo se utilizó en ambos métodos. Se les realizó una caracterización eléctrica de Voltaje de Compuerta contra Corriente de Drenador, para observar el cambio de conductividad en el canal formado entre contactos Fuente-Drenador. En las muestras de CdS puro con la medición para semiconductor tipo n se observa este cambio con respecto al voltaje aplicado a la Compuerta, el TFT "encendió". En las muestras de CdS dopado no se alcanza a apreciar este cambio significativo de conductividad en el canal.
2013-07
Tesis de maestría
Español
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Aparece en las colecciones: Doctorado en Ciencia de Materiales

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