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SÍNTESIS, CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL Y ÓPTICA DE PELÍCULAS DELGADAS DE LiNbO3
JOSE ANTONIO OCON ARELLANES
J GUADALUPE MURILLO RAMIREZ
MARIO MIKI YOSHIDA
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
En este trabajo de investigación se desarrolló la síntesis y la caracterización microestructural y óptica de películas delgadas de LiNbO3 depositadas por el método de depósito de vapor químico asistido por aerosol (AACVD) en sustratos planos de silicio (0 0 1) y de zafiro (1 1 ̅ 0). Se dedujo una temperatura óptima del sustrato de 653 K para obtener películas con alta uniformidad y un espesor típico de alrededor de unos cientos de nanómetros. La cristalinidad de las películas depositadas se incrementó notablemente después de efectuar un tratamiento térmico de 5 horas a una temperatura de 900 K.
Las películas delgadas depositadas resultaron ser policristalinas con alta calidad óptica debido a su alta trasparencia y nula dispersión de luz, así como baja rugosidad superficial (~10 nm). Las propiedades ópticas de las películas preparadas fueron fuertemente dependientes del tipo de sustrato utilizado en su depósito, tal y como se dedujo de las mediciones de reflectancia óptica que se les practico. En el caso de las películas sintetizadas sobre sustratos de zafiro, en muestras representativas, se encontró un corrimiento del borde de absorción hacia energías más altas (corrimiento al azul) con respecto a los valores reportados para cristales de LiNbO3 en bulto. Como consecuencia de ello en dos de estas muestras representativas se obtuvieron altos valores de la brecha de energías prohibidas (band gap energy) 4.65 ± 0.02 eV y 4.82 ± 0.02 eV respectivamente.
No se encontró una relación entre la magnitud de la brecha de energías prohibidas y la presencia de deformaciones en las películas. Esta alta magnitud de la brecha de energías prohibidas que se encontró en las películas, se cree tiene su origen en su naturaleza intrínseca policristalina y en la existencia de fases amorfas reconocidas de la caracterización estructural, que determina la presencia de defectos estructurales. Como se sabe, estos defectos pueden contribuir al incremento de la concentración de portadores de carga libre que inducen un corrimiento al azul en el borde de absorción y a su vez un incremento en la magnitud de la brecha de energías prohibidas tal y como lo describe el efecto Burstein-Moss. Los resultados encontrados en este trabajo de investigación son importantes y pueden ser de gran utilidad en el desarrollo de dispositivos opto-electrónicos que trabajen en el rango ultravioleta (UV) del espectro electromagnético
2014-07
Tesis de doctorado
BIOLOGÍA Y QUÍMICA
Aparece en las colecciones: Doctorado en Ciencia de Materiales

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