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CAPAS NANOESTRUCTURADAS DE OXIDOS SEMICONDUCTORES POR ELECTRODEPOSICION

Ficha Proyecto

CAPAS NANOESTRUCTURADAS DE OXIDOS SEMICONDUCTORES POR ELECTRODEPOSICION

DIVISION DE OPTOELECTRONICA Y SEMICONDUCTORES

 

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El objetivo de este proyecto es la preparación y caracterización de capas nanoestructuradas de las aleaciones semiconductoras transparentes Zn1-xCdxO y Zn1-xMgxO así como la realización de ensayos de dispositivos optoelectrónicos orientados a la detección y emisión de luz. Las capas nanoestructuradas se sintetizarán por métodos electroquímicos y se caracterizarán mediante diferentes técnicas: estructurales (difracción y absorción de RX, microscopías electrónica y de fuerza atómica y espectroscopia Raman), espectroscopia de fotoelectrones (XPS y UPS), ópticas (absorción, fotoreflectividad, fotoluminiscencia y fotoluminiscencia resuelta en tiempo) y de transporte (resistividad y espectroscopia de impedancias).  Se analizará el crecimiento ‘in situ’ de las nanoestructuras haciendo uso de una microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo (EQCM) y de la microscopia de  fuerza atómica electroquímica (ECAFM).

Se estudia igualmente el efecto de diferentes sustratos sobre la morfología y las propiedades optoelectrónicas de las capas de óxidos binarios y ternarios.  Se preparán y caracterizan multicapas y heterouniones que posteriormente se prueban como  integrantes de dispositivos fotoemisores y fotodetectores  (lámparas ACEL  y detectores de ultravioleta)  sobre sustratos de vidrio conductor.

La electrodeposición se está revelando como un método para la síntesis de capas finas y nanoestructuradas de semiconductores, especialmente calcogenuros y óxidos.

Esta técnica tiene la ventaja de que se realiza a temperaturas bajas, se puede realizar sobre grandes superficies, es de bajo coste y produce materiales de una calidad cristalina considerable lo que resulta interesante desde el punto de vista económico  cara a implantarse en un proceso industrial. 
La electrodeposición permite la realización de puntos cuánticos, y presenta la ventaja adicional de que por el hecho de realizarse a una temperatura próxima al ambiente la difusión entre capas es mínima y esto resulta fundamental para las multicapas y superredes. Además el carácter polar altamente iónico de los óxidos semiconductores es un criterio favorable para su síntesis mediante este método.

Nuestro grupo ha sintetizado nanocolumnas de ZnO mediante electrodeposición catódica sobre diversos sustratos como ITO (Fig. 1), Si, GaAs y GaN (Fig. 2) y usando un buffer de ZnO como sustrato (Fig. 3) con buenas propiedades cristalinas y fotoemisoras y hemos comprobado que cuando se utiliza el GaN como sustrato se consigue que las nanocolumnas crezcan orientadas en la dirección <0001>.

Las aplicaciones de estas estructuras son diversas y van desde la preparación de dispositivos emisores de luz y  detectores hasta las células solares fotovoltaicas.

{niftybox background=#6EA0B0,textcolor=#FFFFFF,width=758px} PROYECTO:
CAPAS NANOESTRUCTURADAS DE OXIDOS SEMICONDUCTORES POR ELECTRODEPOSICION

ENTIDAD FINANCIADORA:
MINISTERIO DE EDUCACIÓN Y CIENCIA

DIVISIÓN RESPONSABLE:
DIVISION DE OPTOELECTRONICA Y SEMICONDUCTORES

SOLICITANTE:
INSTITUTO DE DISEÑO PARA LA FABRICACIÓN Y PRODUCCION AUTOMATIZADA (IDF-UPV)

BENEFICIARIO:
INSTITUTO DE DISEÑO PARA LA FABRICACIÓN Y PRODUCCION AUTOMATIZADA (IDF-UPV)

AÑO:
2006