Películas delgadas de ZnO dopadas con Al con un 80% de transmitancia promedio y 32 ohmios por cuadrado de resistencia de hoja: una alternativa genuina al óxido de indio y estaño de alto rendimiento comercial
Autores: Cisneros-Contreras, Ivan Ricardo; López-Ganem, Geraldine; Sánchez-Dena, Oswaldo; Wong, Yew Hoong; Pérez-Martínez, Ana Laura; Rodríguez-Gómez, Arturo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Películas delgadas de ZnO dopadas con Al con un 80% de transmitancia promedio y 32 ohmios por cuadrado de resistencia de hoja: una alternativa genuina al óxido de indio y estaño de alto rendimiento comercial
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Física
Palabras clave
Sistema de pirólisis por spray
óxido de zinc dopado con aluminio
óxidos conductores transparentes
Rango visible
Resistencia de hoja
Banda óptica de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, se utiliza un sistema de pirólisis por spray de bajo costo y baja sofisticación construido por estudiantes de pregrado para cultivar películas delgadas de óxido de zinc dopado con aluminio (ZnO:Al). El sistema de pirólisis fue capaz de cultivar ZnO:Al policristalino con una estructura de wurtzita hexagonal orientada preferentemente en el eje c, correspondiente a una estructura de wurtzita hexagonal, y una excepcional reproducibilidad. Las películas de ZnO:Al se estudiaron como óxidos conductores transparentes (TCOs). Nuestros mejores TCO de ZnO:Al presentan una transmitancia promedio del 80% en el rango visible del espectro electromagnético, una resistencia de hoja de 32 Ohm/ y un bandgap óptico de 3.38 eV. Después de una extensa caracterización óptica y nanoestructural, determinamos que los TCO utilizados son solo un 4% menos eficientes que los mejores TCO de ZnO:Al reportados en la literatura. Esto último, sin descuidar que los TCO de ZnO:Al de la literatura han sido cultivados mediante técnicas de deposición sofisticadas como la pulverización catódica por magnetrón. En consecuencia, estimamos que nuestros TCO de ZnO:Al pueden considerarse una alternativa auténtica a los óxidos de zinc dopados con aluminio o los TCO de óxido de indio y estaño de alto rendimiento cultivados a través de equipos más sofisticados.
Descripción
En este estudio, se utiliza un sistema de pirólisis por spray de bajo costo y baja sofisticación construido por estudiantes de pregrado para cultivar películas delgadas de óxido de zinc dopado con aluminio (ZnO:Al). El sistema de pirólisis fue capaz de cultivar ZnO:Al policristalino con una estructura de wurtzita hexagonal orientada preferentemente en el eje c, correspondiente a una estructura de wurtzita hexagonal, y una excepcional reproducibilidad. Las películas de ZnO:Al se estudiaron como óxidos conductores transparentes (TCOs). Nuestros mejores TCO de ZnO:Al presentan una transmitancia promedio del 80% en el rango visible del espectro electromagnético, una resistencia de hoja de 32 Ohm/ y un bandgap óptico de 3.38 eV. Después de una extensa caracterización óptica y nanoestructural, determinamos que los TCO utilizados son solo un 4% menos eficientes que los mejores TCO de ZnO:Al reportados en la literatura. Esto último, sin descuidar que los TCO de ZnO:Al de la literatura han sido cultivados mediante técnicas de deposición sofisticadas como la pulverización catódica por magnetrón. En consecuencia, estimamos que nuestros TCO de ZnO:Al pueden considerarse una alternativa auténtica a los óxidos de zinc dopados con aluminio o los TCO de óxido de indio y estaño de alto rendimiento cultivados a través de equipos más sofisticados.