Estudio de propiedades ópticas y estructurales de películas de CdS crecidas por la técnica de ablación láser

Abstract

RESUMEN: En este trabajo se presenta el estudio de las propiedades ópticas y estructurales presentes en películas de Sulfuro de Cadmio (CdS) crecidas por la técnica de ablación láser. Para el crecimiento de las muestras se utilizaron 4 sustratos (vidrio corning, Cuarzo, Zafiro y Silicio). Los sustratos se limpiaron antes del depósito, para ello se utilizó agua desionizada y una tina ultrasónica, esto con el fin de evitar impurezas en el crecimiento de las películas. El blanco de CdS se fabricó comprimiendo polvo del compuesto binario con un 99.995% de pureza (Sigma Aldrich). Como parámetros de crecimiento la temperatura fue de 350ºC en los sustratos, y la presión dentro de la cámara fue de 10−6 𝑡𝑜𝑟𝑟. El tiempo de depósito fue de 20 minutos. Se obtuvieron cuatro muestras de películas delgadas crecidas sobre los cuatro sustratos mencionados. El espectro de difracción de rayos x muestra que el crecimiento se favorece para la fase hexagonal del material, siendo la dirección preferencial de crecimiento orientada al plano (002), aplicando la ecuación de Debye - Scherrer al pico de difracción más intenso presente en el difractograma se encuentra que el tamaño medio de cristal es de 33nm. Por MEB se observa que el crecimiento es homogéneo en la superficie del sustrato, sin la presencia de pinholes. El análisis por espectroscopia de absorción ultravioleta-visible (espectroscopía de absorción UV-VIS) permitió calcular el ancho de banda prohibida (gap) del material, obteniéndose valores de 2.41eV y 2.42eV. El estudio del espectro de fotoluminiscencia en función de la temperatura brindo información del comportamiento del gap como función de la temperatura, así como la presencia de niveles energéticos inducidos probablemente a la presencia de defectos en la red cristalina del semiconductor.