Influencia del contenido de cobalto en la estructura y absorbancia óptica de las películas de ZnO sintetizadas por rociado pirolítico

Abstract

El ZnO es un semiconductor, que al ser dopado con metales de transición 3d es útil en aplicaciones en espintrónica. Debido a esta motivación se inició a fabricación de películas delgadas de 𝑍𝑛1−𝑥𝐶𝑜𝑥𝑂 con 𝑥= 0, 0.05, 0.10, 0.15 y 0.20, las cuales fueron crecidas por la técnica de deposición de Rociado Pirolítico (RP), sobre substratos de vidrios (Soda Lime Glass 76 x 26 x 1 mm). Posteriormente se realizó la caracterización estructural y óptica de las películas delgadas de 𝑍𝑛1−𝑥𝐶𝑜𝑥𝑂. La caracterización estructural fue realizada mediante las técnicas de difracción de rayos x (DRX) y Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), y la caracterización óptica se realizó mediante Espectrofotometría Ultravioleta-visible. En el DRX se observó una estructura wurtzita característica del zinc, en donde mostró un breve decrecimiento del pico [002] con la concentración de cobalto. También se encontró que el parámetro de red c disminuye debido al dopaje del cobalto en la estructura del zinc. Mediante MEB se pudo observar un incremento en el tamaño de grano en función de la concentración de cobalto y una formación globular de los granos cristalinos. La caracterización óptica nos confirmó que se ha producido el dopaje; los Co+2 sustituyeron a Zn+2 al observarse picos a 568, 616 y 656 nm asociados a transiciones interatómicas entre iones de Co+2 por la presencia de un campo cristalino tetraédrico en la red cristalina de ZnO