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Estructura híbrida transparente de óxido completo NiO:N/TiO para aplicaciones optoelectrónicas

Autores: Aivalioti, Chrysa; Papadakis, Alexandros; Manidakis, Emmanouil; Kayambaki, Maria; Androulidaki, Maria; Tsagaraki, Katerina; Pelekanos, Nikolaos T.; Stoumpos, Constantinos; Modreanu, Mircea; Crciun, Gabriel; Romanitan, Cosmin; Aperathitis, Elias

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Estructura híbrida transparente de óxido completo NiO:N/TiO para aplicaciones optoelectrónicas


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Eléctrica y Electrónica

Palabras clave

óxido de níquel
Dopado con nitrógeno
Propiedades
Películas delgadas
Brecha de banda
Transparente

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 42

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El óxido de níquel (NiO) es un óxido de tipo p y el nitrógeno es uno de los dopantes utilizados para modificar sus propiedades. Hasta ahora, el NiO dopado con nitrógeno ha mostrado propiedades ópticas y eléctricas inferiores a las del NiO puro. En este trabajo, presentamos películas delgadas de NiO dopado con nitrógeno (NiO:N) con propiedades mejoradas en comparación con las de la película delgada de NiO sin dopar. Las películas de NiO:N se cultivaron a temperatura ambiente mediante pulverización catódica utilizando un plasma que contenía un 50% de Ar y un 50% de gases (O + N). La película de NiO sin dopar era rica en oxígeno, de fase única cúbica de NiO, con una transmitancia de menos del 20%. Al doparse con nitrógeno, las películas se volvieron más transparentes (alrededor del 65%), tenían una amplia banda prohibida directa (de hasta 3.67 eV) y mostraban una clara evidencia de banda prohibida indirecta, de 2.50 a 2.72 eV, dependiendo del %(O-N) en el plasma. Los cambios en las propiedades de las películas, como el desorden estructural, la banda de energía prohibida, los estados de Urbach y la resistividad, se correlacionaron con la incorporación de nitrógeno en su estructura. La película óptima de NiO:N se utilizó para formar un diodo con una capa de TiO compacta, sobre la cual se aplicó una capa de mesoporosa con un giro, formando una heterounión NiO:N/TiO híbrida transparente que mostraba buenas características de salida, como se dedujo utilizando tanto los métodos I-V como Cheung, que se mejoraron aún más con un tratamiento térmico. Las películas transparentes de NiO:N pueden ser realizadas para dispositivos optoelectrónicos flexibles de óxido.

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