Esfuerzos residuales versus temperatura del sustrato en películas de ZnO crecidas por rociado pirolítico
Keywords:
Películas de ZnO, Esfuerzos Residuales, Rociado PirolíticoAbstract
En el presente trabajo, se estudió la influencia de la temperatura del sustrato sobre los esfuerzos residuales de las películas de óxido de zinc (ZnO) crecidas por rociado pirolítico a las temperaturas entre 300ºC y 500ºC. Los sustratos utilizados fueron láminas de vidrio porta-objeto y como solución precursora se empleó acetato de zinc di-hidratado [Zn (CH3CO2)2.2H2O] disuelto en metanol a 0,2 M. La presión y flujo del aire fueron fijadas a 2,2 kPa y 5 L/min, respectivamente. Los patrones de difracción de rayos X, revelaron picos de difracción típicos de la estructura hexagonal wurtzita, con un mejoramiento en la cristalinidad y tendencia a un crecimiento preferencial en la dirección del eje c con el incremento de la temperatura del sustrato. El análisis de esfuerzos se realizó a partir de los datos de los Difractogramas de Rayos X. Se observó que los esfuerzos de tipo uniaxial cambiaron de compresivos a tensiles (-1,48 a 1,31 GPa) con el incremento de la temperatura del sustrato, siendo mínimos los cambios en los esfuerzos biaxiales.References
ANGELATS, L. 2006. Study of structural, electrical, optical and magnetic properties of ZnO based films. Thesis of Master on Science. University of Puerto Rico. Mayaguez Campus.
ANGELATS L., BOCANEGRA V. y AGUILAR W. 2012; Caracterización estructural y propiedades ópticas de películas delgadas de ZnO sintetizadas sobre sustratos de vidrio; REIMAT Vol. 1 Nº 1, 19 – 22.
BACHARI, E. M., et al. 1999. Structural and Optical Properties of Sputtered ZnO Films. Thin Solid Films, Vol. 348, No. 1-2, 165-172.
BENNY-JOSEPH, MANOJ P. K. y VAIDYAN V. K. 2005; Studies on preparation and characterization of indium doped zinc oxide films by chemical spray deposition; Bull. Mater. Sci., Vol. 28, No. 5, 487–493.
CEBULLA R., WENDT R y ELLMER K. 1998; Al-doped zinc oxide films deposited by simultaneous rf and dc excitation of a magnetrón plasma: Relationships between plasma parameters and structural and electrical fim properties. J. Appl. Phys. Vol.83, N0. 2, 1087-1095.
CHAARI, M., MATOUSSI, A., FAKHFAKH, Z. 2011. Structural and Dielectric Properties of Sintering Zinc Oxide Bulk Ceramic. Materials Science and Application. Vol.2, 765-760
CULLITY, B. D. 2001. Elements of X-ray Diffraction. Addison-Wesley Publishing Company Inc.
DETOR ANDREW J., HODGE ANDREA M., CHASON ERIC, WANG YINMIN, XU HONGWEI, CONYERS MARK, NIKROO ABBAS y HAMZA ALEX. 2009; Stress and microstructure evolution in thick sputtered films; Acta Materialia Vol. 57, 2055–2065.
FANG, Z.B., YAN, Z.J., TAN, Y.S., LIU, X.Q., WANG, Y.Y. 2005. Influence of post-annealing treatment on the structure properties of ZnO films. Applied Surface Science Vol. 241, 303-308.
GUOQIANG, Q. 2010. Lattice and internal relaxation of ZnO thin film under in-plane strain. Thin solid films. Vol.519, 378-384.
ILICAN S., CAGLAR M., CAGLAR Y; 2005. Effect of Deposition Parameters on The Structural Properties of CdZnS Films Produced by Spray Pyrolysis Method, Fen Bilimleri Dergisi Cilt 26-2.
JEONG S. H., LEE J.W.; 2003. Deposition of aluminum-doped zincoxide films by RF magnetron sputtering and study of their structural, electrical and optical properties, Thin Solid Films Vol. 435, 78–82.
JWO-HUEI JOU and MIN-YUNG HAN. 1992. Substrate dependent internal stress in sputtered zinc oxide thin films. J. Appl. Phys. Vol. 71, No. 9, 4333-4336.
LI X., ASHER S.E., KEYES B.M., MOUTINHO H.R., LUTHER J. y COUTTS T.J. 2005; p-Type ZnO Thin Films Grown by MOCVD, NREL/CP-520-37378.
MASS J. BHATTACHARYA P. y KATIYAR R. S. 2004; Caracterizacion y crecimiento de peliculas delgadas de ZnO crecidas por deposicion de laser pulsado a una alta temperature de substrato, Revista Colombiana de Física, vol. 36, N0. 1.
MORAM, M. A. 2009. X-ray diffraction of III-nitrides. Reports on Progress in Physics. University of Cambridge. 72 - 036502 (40).
MORKOC, H. y ÖZGUR, Ü. 2009. Zinc Oxide: Fundamentals, Materials and Device Technology. WILEY-VCH. 488.
MRIDHA, S. y BASAK, D. 2007; Effect of thickness on the structural, electrical and optical properties of ZnO films; Materials research bulletin. Vol. 42, 875-882.
PARIA, R. y SOLIS, J. 2007. Estudio de la morfología de la película delgada de óxido de zinc obtenida por spray-gel. Reporte Preliminar. Informe Científico Tecnológico 2007, Inst. Peruano de Energía Nuclear, 68-71.
PRASADA RAO, T., SANTHOSH KUMAR M. C., ANBUMOZHI, S. & ASHOK, M. 2009. Effect of stress on optical band gap of ZnO thin films with substrate temperature by spray pyrolysis. Journal Alloys and Compounds. Vol. 485, 413-417.
PRASADA RAO, T., SANTHOSH KUMAR M. C. 2010. Physical Properties of ZnO Thin films Deposited at Various Substrate Temperatures Using Spray Pyrolysis. Physic B: Condensed Matter, Vol. 405, No 9, 2226-2231.
TUAN, A. C., BRYAN, J. D., PAKHOMOV, A. B., SHUTTHANANDAN, V., THEVUTHASAN, S. 2004; Epitaxial growth and properties of cobalt-doped ZnO on a-Al2O3 single-crystal substrates; Physical Review B 70, 054424.
VIMALKUMAR, T.V., et al. 2010. On Tuning the Orientation of Grains of Spray Pyrolysed ZnO Thin Films. Applied Surface Science, Vol. 256, No. 20, 6025-6028.
YOUNG R. A. 2002, The Rietveld Method, Oxford University Press.
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