Electrical and structural characteristics of spray deposited (ZnO)X-(CdO)1-X thin films



Título del documento: Electrical and structural characteristics of spray deposited (ZnO)X-(CdO)1-X thin films
Revue: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000365765
ISSN: 0035-001X
Autores: 1
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Instituciones: 1Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación en Ciencia Aplicada y Tecnología Avanzada, México, Distrito Federal. México
2Universidad Autónoma Metropolitana, Azcapotzalco, Distrito Federal. México
3Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, México, Distrito Federal. México
Año:
Periodo: Sep-Oct
Volumen: 59
Número: 5
Paginación: 403-411
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico, teórico
Resumen en español Películas delgadas de (ZnO)x(CdO)1_x fueron depositadas sobre sustratos de vidrio a 300°C y 400°C por rocío pirolítico ultrasónico con composiciones entre CdO y ZnO. Las propiedades eléctricas fueron determinadas a través de medidas de espectroscopia de impedancia y Efecto Hall. Microscopía electrónica de barrido, espectroscopia por dispersión de energía y difracción de rayos X fueron utilizadas para determinar las características estructurales de las películas. Elipsometría fue empleada para confirmar las características estructurales. Las películas, tal y como son depositadas resultaron policristalinas y densas, dependiendo de la temperatura del sustrato y de la composición relativa de ellas. Todas las películas mostraron una conductividad de tipo n y las películas con concentraciones intermedias resultaron con una mezcla de ambas fases; CdO y ZnO. Las mediciones de Efecto Hall mostraron que la más alta conductividad de las películas de CdO fue cercano a 1 x 103 (Ω-cm)-1, valor más alto obtenido para CdO sin dopante. Las medidas de espectroscopia de impedancia confirmaron los resultados obtenidos por Efecto Hall, y mostraron además que el alto carácter conductor de las películas de CdO influye de manera importante en la conductividad de las películas de (ZnO)X-(CdO)1-X. Además, dependiendo de la temperatura del sustrato y de la composición relativa de las películas ambos, los granos (o el bulto), así como las fronteras de grano, limitan la conductividad en ellas
Resumen en inglés (ZnO)X-(CdO)1-X thin films were deposited on glass substrates at 300°C and 400°C by ultrasonic spray pyrolysis with compositions ranging from CdO to ZnO. The electrical properties were obtained by impedance spectroscopy and Hall Effect measurements. Scanning electron microscopy, energy dispersive spectroscopy, and X-ray diffraction, were used to study the structural characteristics of the films. Ellipsometry, in addition, was used to confirm the structural characteristics. The films as deposited resulted mainly polycrystalline and dense, depending on the substrate temperature and on their relative composition. All the films showed n-type conductivity and the films with intermediate compositions resulted in a mixture of both phases; CdO and ZnO. Hall Effect measurements showed that the highest conductivity of CdO was close to 1x103 (Ω-cm)-1, the highest value obtained for CdO, without doping. Impedance spectroscopy confirmed the Hall Effect results, showing that the highly conducting character of CdO influenced dramatically the conductivity of the (ZnO)X-(CdO)1-X films. In addition, depending on the substrate temperature and on the relative composition of the films, both, the bulk or grains, as well as the grain boundaries properties limit the conductivity in them
Disciplinas: Física y astronomía
Palabras clave: Física,
Física de materia condensada,
Espectroscopía de impedancias,
Oxidos conductores transparentes,
Rocío pirolítico
Keyword: Physics and astronomy,
Condensed matter physics,
Physics,
Impedance spectroscopy,
Transparent conducting oxides,
Spray pyrolysis
Texte intégral: Texto completo (Ver PDF)