Efeitos da interface e da dopagem nas propriedades estruturais, óticas e elétricas de filmes finos de ZnO

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Gonçalves, Rafael Silva lattes
Orientador(a): Silva, Petrucio Barrozo da
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Sergipe
Programa de Pós-Graduação: Pós-Graduação em Física
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Física
Óxido de zinco
Filmes finos
Propriedades ópticas
Propriedades estruturais
Propriedades elétricas
ZnO
Sputtering
Filme fino
XRR
UV-Vis
Palavras-chave em Inglês:
Thin films
Área do conhecimento CNPq:
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Link de acesso: https://ri.ufs.br/handle/riufs/5381
Resumo: In this work, we described the structural, morphological, optical and electrical properties of the ZnO thin films undoped and chromium (Cr), copper (Cu), aluminium (Al) doped deposited using magnetron sputtering and co-sputtering method on glasses, Cr and niobium (Nb) substrates. For characterization of the samples were used the X-ray diffraction (XRD), X-ray reflectometry (XRR), UV-Vis spectroscopy in the visible region techniques and IxV plots. This work was divided in two parts, in the study I, ZnO films were grown on glasses substrates and the influence of the substrate temperature, RF power and films thickness at the structural, morphological and optical properties was studied. The results showed that all films grown exhibit characteristic peaks of hexagonal wurtzite phase with axis-c preferential orientation, the films roughness was very influenced by thickness and temperature and the gap energy varied with the films thickness. In the study II, thin films undoped and doped were grown at 300ºC on different substrates and the influence of kind of substrate, dopants, dopant concentration on the structural, morphological, optical and electrical properties was studied. Generally, all samples deposited on Cr substrates exhibit resistance lower than the samples deposited on Nb substrates. For some samples, an unusual behavior was observed at the moment of electrical measurements, after any voltage, different for each sample, the current fell abruptly.
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This work was divided in two parts, in the study I, ZnO films were grown on glasses substrates and the influence of the substrate temperature, RF power and films thickness at the structural, morphological and optical properties was studied. The results showed that all films grown exhibit characteristic peaks of hexagonal wurtzite phase with axis-c preferential orientation, the films roughness was very influenced by thickness and temperature and the gap energy varied with the films thickness. In the study II, thin films undoped and doped were grown at 300ºC on different substrates and the influence of kind of substrate, dopants, dopant concentration on the structural, morphological, optical and electrical properties was studied. Generally, all samples deposited on Cr substrates exhibit resistance lower than the samples deposited on Nb substrates. For some samples, an unusual behavior was observed at the moment of electrical measurements, after any voltage, different for each sample, the current fell abruptly.Neste trabalho, descrevemos as propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e elétricas de filmes finos de ZnO puros e dopados com cromo (Cr), cobre (Cu) e alumínio (Al) depositados por sputtering e co-sputtering em substratos de vidro, Cr e nióbio (Nb). Foram utilizadas as técnicas de difração de raios X (DRX), reflectometria de raios X (XRR), espectroscopia óptica na região do UV-Vis e curvas de IxV para caracterização das amostras. O trabalho foi dividido em duas etapas, na primeira etapa foram estudados os efeitos da espessura, da temperatura do substrato e da potência RF nas propriedades estruturais, morfológicas e ópticas dos filmes de ZnO crescidos sobre substrato de vidro. Os resultados mostraram que todos os filmes produzidos apresentam picos característicos da fase hexagonal wurtzita com orientação preferencial ao longo do eixo-c, a rugosidade dos filmes foi bastante influenciada pela espessura e temperatura e a energia de gap variou com a espessura dos filmes. Na segunda etapa, filmes finos puros e dopados foram depositados a 300ºC em diferentes substratos. Nesta etapa foram investigados a influência do tipo de substrato e da concentração dos dopantes nas propriedades estruturais, morfológicas, ópticas e elétricas. Os resultados mostraram que a cristalinidade dos filmes de ZnO foi fortemente influenciada pela rugosidade do substrato. De modo geral, todas as amostras depositadas sob substratos de Cr apresentaram resistência menores do que as amostras depositadas sob Nb. Para algumas amostras, um comportamento não usual foi observado no momento das medidas elétricas onde após uma determinada tensão, diferente para cada amostra, a corrente caía abruptamente.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqapplication/pdfporUniversidade Federal de SergipePós-Graduação em FísicaUFSBrasilFísicaÓxido de zincoFilmes finosPropriedades ópticasPropriedades estruturaisPropriedades elétricasZnOSputteringFilme finoXRRUV-VisThin filmsCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICAEfeitos da interface e da dopagem nas propriedades estruturais, óticas e elétricas de filmes finos de ZnOinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSORIGINALRAFAEL_SILVA_GONCALVES.pdfapplication/pdf5869861https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/5381/1/RAFAEL_SILVA_GONCALVES.pdfaa31813e46c8c9071377c1ac4a5a4804MD51TEXTRAFAEL_SILVA_GONCALVES.pdf.txtRAFAEL_SILVA_GONCALVES.pdf.txtExtracted texttext/plain166601https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/5381/2/RAFAEL_SILVA_GONCALVES.pdf.txt11dd625eb3b540e5c9fcfff352572465MD52THUMBNAILRAFAEL_SILVA_GONCALVES.pdf.jpgRAFAEL_SILVA_GONCALVES.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1246https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/5381/3/RAFAEL_SILVA_GONCALVES.pdf.jpga5f4a71af630724f532f662c0da5d1daMD53riufs/53812018-06-13 19:38:13.505oai:ufs.br:riufs/5381Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2018-06-13T22:38:13Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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