Óxidos semiconductores tipo P obtenidos por depósito en baño químico

Abstract

En este trabajo de tesis doctoral se presenta la síntesis de películas delgadas de semiconductores con una conductividad tipo-p como el NiO, Co3O4, y V2O5, mediante el método de depósito en baño químico. Durante la síntesis de películas delgadas de NiO y Co3O4, se emplearon formulaciones libres de amoniaco, y en su lugar se utilizó trietanolamina como agente complejante. Después del crecimiento de las películas, ambos materiales fueron sometidos a un tratamiento térmico a 200, 300, y 400 °C, y posteriormente caracterizados mediante DRX, XPS, UV-Vis, SEM y cuatro puntas de Van der Pauw. En una primera etapa se sintetizaron películas delgadas de NiO, con una formulación basada en una solución de sulfato de níquel y trietanolamina, donde la temperatura de reacción fue 50 °C por 1 h. Seguido del proceso térmico las películas de NiO se caracterizaron, y los resultados muestran que existe una fuerte correlación entre la composición química, y sus propiedades ópticas, eléctricas y electrónicas. También, se determinó la energía de banda prohibida, función de trabajo, y energía de ionización lo que permitió realizar el diagrama de banda experimental del NiO. Por otro lado, para la síntesis de películas delgadas de Co3O4 se utilizó sulfato de cobalto como fuente metálica y trietanolamina como agente complejante, a una temperatura de reacción de 65 °C durante 1 h, para posteriormente someter las películas al tratamiento térmico. Las caracterizaciones de las películas de Co3O4 muestran una dependencia del tratamiento térmico con la composición química y sus propiedades ópticas, y eléctricas. A su vez, se realizó un diagrama de bandas experimental, donde se determinó la conductividad tipo-p de estos materiales. Además, mediante la tecnología de fotolitografía se inició la fabricación de un dispositivo electrónico empleando al Co3O4 como capa activa, con la formación de una compuerta y el depósito de una capa dieléctrica. Durante la síntesis de películas delgadas de V2O5 se utilizaron las soluciones de oxisulfato de vanadio e hidróxido de sodio como precursores. Asimismo, se presenta el dopaje de compuestos con vanadio para el desarrollo de materiales con conductividad tipo-p.