Influencia del contenido de cobalto en la estructura y absorbancia óptica de las películas de ZnO sintetizadas por rociado pirolítico
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Date
2018-08
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
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
Description
The ZnO is a semiconductor, which to doped with transition metals 3d is useful in applications in spintronics. Due to this motivation, we began to manufacture of thin films of 𝑍𝑛1−𝑥𝐶𝑜𝑥𝑂 with x = 0, 0.05, 0.10, 0.15 and 0.20, thin films were grown by Pyrolytic Spray deposition on glass substrates (Soda Lime Glass 76 x 26 x 1 mm). Subsequently, structural and optical characterization of thin films of 𝑍𝑛1−𝑥𝐶𝑜𝑥𝑂 was carried out. Structural characterization was carried out by X-ray diffraction (XRD) and Scanning Electron Microscopy (SEM), and optical characterization was performed by UV-visible spectrophotometry. In XRD a wurtzite structure characteristic of zinc was observed, where it showed a brief decrease of the peak [002] in relation to the cobalt concentration, it was also possible to see that network parameter c decreases due to doping of cobalt in structure of zinc. By SEM an increase in grain size was observed as a function of cobalt concentration and a globular formation of crystalline grains. Optical characterization confirmed that doping has occurred; Zn+2 have been replaced by Co+2 when peaks are observed at 568, 616 and 656 nm associated with interatomic transitions between Co+2 ions due to presence of a tetrahedral crystalline field in the ZnO crystal lattice
Keywords
Absorbancia óptica, Rociado pirolítico, Películas de ZnO