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FABRICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE DIODO EMISOR DE LUZ BLANCA ORGÁNICO BASADO EN ESTADOS EXCIPLEX

Wilson Bernal (2016)

"En este trabajo se presenta la fabricación de un Diodo Emisor de Luz Orgánico con emisión Blanca (WOLED) basado en un compuesto de bajo peso molécular N- (4- etinilfenil) carbazol-d4 (6-d4) utilizado como material emisor, este material es un nuevo compuesto derivado del carbazol sintetizado por el GPOM y colaboradores. Para obtener la luz blanca usamos el método exciplex, el cual consiste en la emisión de fotones debido a un par electrón-hueco generado en la interfaz de dos materiales orgánicos, generalmente un electro-aceptor y el otro electro-donador. La estructura propuesta fue ITO/PEDOT:PSS/MM/Ca-Ag, donde MM representa el material emisor. De acuerdo a la caracterización las mejores coordenadas CIE obtenidas son (0.31, 0.33). El compuesto aceptor de electrones fue depositado por evaporación a alto vacío al igual que el cátodo (Ca-Ag), mientras que el PEDOT:PSS se depositó por sping coating, la emisión blanca se puede explicar a través de la formación de estados exciplex en la interfaz PEDOT:PSS/MM. Con espesores alrededor de 60 y 100 nm del PEDOT:PSS y del MM respectivamente el dispositivo emite en color azul. Sin embargo cuando se disminuye el espesor de la PEDOT:PSS, en el espectro de electroluminiscencia (EL) sufre un ensanchamiento hacia longitudes de onda del color rojo debido a transiciones exciplex y el dispositivo emite blanco. Para mejorar el funcionamiento del dispositivo se añadió una fina capa de LiF que incrementa la inyección de electrones a la capa emisora y reduce el voltaje de encendido alrededor de 2V en comparación con los dispositivos que no lo tienen, con esta nueva configuración ITO/PEDOT:PSS/LiF/Ca-Ag se obtuvo coordenadas CIE de (0.29, 0.34) y (0.32, 0.37) que también se encuentran dentro de la zona de blancos."

Master thesis

Materiales semiconductores OLEDs WOLEDs Organic solar cells CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA FÍSICA DEL ESTADO SÓLIDO PROPIEDADES ÓPTICAS PROPIEDADES ÓPTICAS

Síntesis y caracterización de ZnO usando la técnica CVD para el desarrollo de transistores

JOSE ANTONIO GALLARDO CUBEDO (2018)

Tesis de maestría en ciencias en electrónica

En este proyecto de investigación, se propone el crecimiento del semiconductor ZnO, utilizando la técnica de depósito de vapor químico (CVD, por sus siglas en inglés), para el desarrollo de transistores de efecto de campo, así mismo, se presenta la fabricación y puesta en marcha de un reactor CVD, diseñado y ensamblado en el centro de investigación nanoFAB de la Universidad de Sonora.

Master thesis

TK7871.9 .G34 Transistores Semiconductores TRANSISTORES

Fabricación de transistores FET a base de una película delgada de óxido de Zinc

TEMISTOCLES MENDIVIL REYNOSO (2010)

Tesis de maestría en ciencias especialidad física

El objetivo principal de este trabajo es el estudio de películas de ZnO depositadas por la técnica de r.f. sputtering para el desarrollo y caracterización de Transistores de Efecto de Campo (FET). Estructura de la tesis: En el capítulo uno se realiza una revisión del desarrollo de dispositivos electrónicos y la diversidad de semiconductores elementales y compuestos utilizados y las propiedades del óxido de zinc. En el segundo capítulo se estudian los Procesos de fabricación y de caracterización de Películas más importantes que existen y sobre todo que se pueden o en un futuro cercano se podrían implementar en la Universidad de Sonora, además se estudian las propiedades del ZnO para ser aplicado como semiconductor de canal en la fabricación del FET. En el tercer capítulo se realiza una revisión de los conceptos más importantes de transistores FET, su clasificación y principales características. Además se presenta el proceso de fabricación usado en el desarrollo del FET a base de ZnO que se realizó en este trabajo. En el cuarto capítulo se presentan los resultados de las películas de ZnO fabricadas por el método de sputtering y los resultados de los transistores fabricados en este trabajo, así como un análisis de los mismos. En la primera parte se muestran los resultados de las caracterizaciones estructural, morfológico-superficial, y óptica del material fundamental investigado (películas delgadas de ZnO). En la segunda parte se presenta la caracterización eléctrica del mismo material, integrado como un material activo en un dispositivo transistor de películas delgadas (TFT). En el Quinto capítulo se presentan las conclusiones y las perspectivas futuras.

Master thesis

QC176.83 .M43 Películas delgadas semiconductores TRANSISTORES

Estructura de bandas fotónicas para un cristal fotónico bidimensional que hace el papel de envolvente en una fibra optica de cristal fotónico

Briseida Meneses Alviso (2002)

"En la última década surge un nuevo reto, el de controlar las propiedades ópticas en los materiales, y con esto diseñar un nuevo tipo de circuitos. Estos circuitos se llamarían circuitos ópticos integrados o semiconductores de luz, y serían el análogo de los circuitos electrónicos. Si pudiéramos construir un material que prohíba la propagación de la luz, o que la permita solo en ciertas direcciones y a ciertas frecuencias, o permita localizar la luz en áreas específicas, toda nuestra tecnología tendría una gran revolución, sobre todo en la información y las telecomunicaciones al hacer posibles fibras ópticas de mayor capacidad, láseres nanoscópicos, computadoras de alta velocidad, circuitos ópticos integrados, etc"

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Master thesis

Cristales fotónicos Semiconductores CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Estudio de películas delgadas de CdS dopado con Sb2S3 por la técnica de PLD, para su potencial aplicación en dispositivos electrónicos

MICHELLE JUDITH SALGADO MEZA (2014)

Tesis de maestría en nanotecnología

En este trabajo se realizó la fabricación de películas delgadas de sulfuro de cadmio por el método de depósito por láser pulsado y posteriormente se doparon con Sb2S3 por la técnica de co-depósito en el mismo equipo sobre sustratos de vidrio y silicio mecánico. Los depósitos fueron realizados a una temperatura de 100°C y 350°C mismos que después fueron sometidos a un tratamiento térmico a 150°C y 400°C respectivamente en un ambiente de Hidrógeno-Nitrógeno conocido como gas formante por 1 hora. Los dopajes se realizaron con valores de 0, 1, 3, 5, 7 y 10%. El análisis de las propiedades físicas, químicas, eléctricas y ópticas de las películas se realizó utilizando los métodos de: difracción de rayos X, espectroscopía fotoelectrónica de rayos X, absorción ultravioleta visible, microscopía electrónica de barrido, mediciones de corriente-voltaje por el método de 4 puntas. Los resultados obtenidos mostraron que se obtuvieron películas delgadas uniformes con espesores de aproximadamente 100 nanómetros y con ambas estructuras cristalinas típicas del CdS, cúbica y hexagonal, la resistencia del material semiconductor disminuyó conforme se aumentó la concentración de dopaje mientras que la banda prohibida aumentó. Se fabricaron transistores de película delgada canal N usando la técnica de máscara de sombra con una estructura compuerta inferior, contacto superior, utilizando óxido de hafnio como dieléctrico de compuerta, depositado por la técnica de depósito en capas atómicas.

Master thesis

QC176.83 .S24 Películas delgadas Semiconductores FÍSICA DEL ESTADO SÓLIDO. LÁMINA DELGADA

Propiedades electrónicas de semiconductores con banda intermedia para sus aplicaciones en celdas solares

JESUS EDUARDO CASTELLANOS AGUILA (2017)

"En este trabajo de tesis, se han estudiado las propiedades estructurales y electrónicas de diferentes hetero estructuras basadas en el CuGaS2, por ser de gran interés en su aplicación en celdas solares. Los alineamientos de bandas entre el material absorbente (CuGaS2 o CuGaS2:Cr), y los diferentes semiconductores que se usan como materiales de contacto, uno de ellos denominado búfer y en otro ventana, se han obtenido mediante la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT). De acuerdo con los resultados obtenidos, la nano estructura CuAlSe2/CuGaS2:Cr/ZnSe pudiera mejorar la absorción de la luz visible, y por lo tanto, la eficiencia en la recolección de portadores, dado que el CuAlSe2 puede ser utilizado para la recolección de los huecos en la unión con el CuGaS2:Cr, mientras que el ZnSe recolectara los electrones."

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla

Doctoral thesis

Semiconductores Energía solar CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Síntesis y caracterización de materiales a base de ZnO y TiO2 dopados con carbono a partir de hidrolizados de bagazo de agave para celdas solares sensibilizadas

ADRIANA MARISOL AGUILAR TORRES (2019)

"Las celdas solares sensibilizadas por colorantes (DSSC, por sus siglas en inglés) o también llamadas celdas de Grätzel, presentan como desventaja una baja fotoeficiencia (~5-13%) en gran parte por las propiedades fisicoquímicas del colorante y del semiconductor que la conforman, la amplia banda de energía prohibida (Ebg) que los semiconductores comerciales presentan disminuyen la fotoeficiencia de las DSSC. En este aspecto, se ha reportado que los semiconductores dopados con carbono presentan una disminución en la Ebg y en consecuencia un aumento en la fotoeficiencia de la celda. En el presente trabajo se sintetizaron semiconductores de dióxido de titanio (TiO2) y óxido de zinc (ZnO) dopados con carbono utilizando como precursor de este último hidrolizados de bagazo de agave. Los materiales fueron sintetizados por el método solvotermal asistido por microondas, para ello se realizó un diseño de experimentos en base al compuesto central donde las variables de interés fueron la concentración del precursor del semiconductor y la concentración del hidrolizado de bagazo de agave. Los semiconductores dopados obtenidos fueron caracterizados por diversas técnicas: por espectroscopía ultravioleta-visible acoplada a reflectancia difusa, se calculó el ancho de banda de la Ebg, para el TiO2 dopado con carbono (TiO2-C) se tuvo un corrimiento de la Ebg de 2.9 eV, en cuanto el ZnO dopado con carbono (ZnO-C) presentó un corrimiento de la Ebg de 3 eV; por difracción de rayos X se observó la estructura cristalina de los semiconductores, en el caso del TiO2-C se obtuvieron fases cristalinas como anatasa y rutilo, en una proporción 70:30 respectivamente, y para el ZnO-C se obtuvo la fase cristalina cincita, el tamaño de cristal se determinó empleando la ecuación de Debye-Scherrer para el TiO2-C fue de 3.2 nm y para el ZnO-C fue de 4.25 nm; la morfología de los semiconductores seleccionados se observó por microscopia electrónica de barrido, el ZnO-C presentó una morfología totalmente definida, formando agregados esféricos con un núcleo en su interior y con un tamaño promedio de 3-5 µm, sin embargo, el TiO2-C no se pudo observar por esta técnica debido a sus dimensiones nanométricas por ello se recurrió a microscopía electrónica de transmisión, obteniendo morfologías ovaladas y con tamaños menores a los 5 nm; por espectrofotometría de plasma inducido se hizo análisis elemental de los semiconductores."

"Currently the population increase is reflected in the excessive consumption of fossil fuels for the generation of electric power, to result, it has altered the natural balance of the levels of CO2 in the atmosphere contributing to global warming. Therefore, it has resorted to renewable energies like solar energy. One way to take advantage of this type of energy is through photovoltaic solar cells. In 1991 O´Regan and Grätzel start one new generation of solar cells, called for dye sensitized solar cells (DSSC, by its acronym in English) or Grätzel cells, which, in compared to previous generations, they are more economical and environmentally friendly components; However, present as disadvantage a low photoeficiency (~ 5- 13%) in comparison with other generations, to a large extent by the broad band of energy (Ebg) than the commercial semiconductors present, such is the case of titanium dioxide (TiO2) or P25, which has a 3.2 eV as for zinc oxide (ZnO) presents a 3.26 Ebg eV. In this regard, It has been reported that semiconductors doped with carbon or nitrogen have a decrease in the Ebg and consequently an increase in the photoeficiency of the cell, In the present work, semiconductors were synthesized of TiO2 and ZnO doped with carbon using as forerunner of the latter agave bagasse hydrolysates.The synthesis was the solvotermal microwave-assisted method. This has made a design of experiments based on thecentral compound where the variables of interest were the concentration of the semiconductor forerunner and the concentration of the agave bagasse hydrolyzate. The doped semiconductors obtained were characterized by several techniques: the ultraviolet-visible spectroscopy coupled to diffuse reflectance was used to calculate the bandwidth of the Ebg, for TiO2 doped with carbon (TiO2-C) had a value of 2.9 eV, the ZnO doped with carbon (ZnO-C) had a value of 3 eV; by X-ray diffraction the crystal structure of the semiconductors was observed, in the case of TiO2-C crystalline phases were obtained as anatase and rutile, and for ZnO-C the zincite crystalline phase was obtained, the crystal size was determined using the Debye-Scherrer equation for TiO2-C was from 3.2 nm and for ZnO-C was 4.25 nm; the morphology of the selected semiconductors was observed by scanning electron microscopy; the ZnOC presented a totally defined morphology."

Master thesis

Celdas de Grätzel Síntesis asistida por microondas Semiconductores Banda de energía prohibida Biomasa lignocelulósica BIOLOGÍA Y QUÍMICA QUÍMICA QUÍMICA FÍSICA ELECTROQUÍMICA ELECTROQUÍMICA

Obtención y caracterización de heterouniones de Cu2O/ZnO de película delgada para aplicaciones fotovoltaicas

LAURA MARCELA HILL PASTOR (2020)

"Los óxidos semiconductores son materiales con aplicaciones tecnológicas potenciales ya que están disponibles en abundancia, no son tóxicos, son químicamente estables, además de que poseen un amplio rango de propiedades funcionales dependiendo de su estructura cristalina. Un ejemplo de estos óxidos semiconductores es la pareja del óxido cuproso (Cu2O), y el óxido de zinc ZnO los cuales se les ha investigado por largo tiempo para aplicaciones fotovoltaicas. Esta pareja de óxidos se ha seleccionado para la fabricación y caracterización de heteroestructuras para su posible uso como dispositivos fotovoltaicos debido a que: a) Las propiedades ópticas y eléctricas de ambos materiales son favorables para su aplicación a dispositivos fotovoltaicos, b) la relativa facilidad de obtención y crecimiento de estos materiales y c) el desacople de red entre el Cu2O y ZnO es relativamente pequeño con un 7.1% para la interfaz Cu2O (111) / ZnO (001)."

Doctoral thesis

Semiconductores Superconductores de óxido de cobre Superconductividad de alta temperatura Celdas solares Películas delgadas de óxido de cinc CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA

Estudio del comportamiento eléctrico de TFTs basados en películas delgadas de sulfuro de cadmio fabricadas por CBD y contaminadas con plata

SERGIO ROGELIO FERRA GONZALEZ (2015)

Tesis de maestría en nanotecnología. En este trabajo de investigación se estudió la aplicación del CdS para la fabricación de transistores de película delgada (TFT) y los efectos de la contaminación con plata (Ag) sobre el funcionamiento de los dispositivos. Las películas de Sulfuro de Cadmio (CdS) utilizadas como canal en los dispositivos se depositaron mediante Depósito por Baño Químico (CBD) usando Glicina como acomplejante. Se eligió esta técnica de fabricación debido a que no requiere equipo muy costoso y la realización de los procesos involucrados son muy sencillos, necesitando solamente la infraestructura de un laboratorio de química básica. Mediante esta técnica es posible obtener películas delgadas de Sulfuro de Cadmio de buena calidad con temperaturas de depósito bajas, en un corto tiempo, con la posibilidad de realizar el proceso a diferentes escalas de fabricación y con una calidad que permita mantener las características buscadas. Para el proceso de contaminación se utilizó el método de intercambio iónico con una solución electrolítica a base de Nitrato de Plata (AgNO3), que al igual que el CBD, es una técnica muy sencilla que no requiere de ningún equipo especializado. Se fabricaron transistores de efecto de campo utilizando una estructura pseudoMOSFET utilizando el CdS como canal. El ancho de canal utilizado fue de 40μm utilizando Óxido de Hafnio (HfO2) y Dióxido de Silicio (SiO2) como dieléctricos de compuerta. Los dispositivos presentaron corrientes de drenaje de valores en el rango de 10-7 y 10-6 A, presentaron movilidades de hasta 1.279 cm2/V s, tasas de encendido y apagado de hasta 104 y los voltajes de umbral presentaron valores de aproximadamente 5V. Debido a los voltajes de umbral obtenidos estos dispositivos se pueden aplicar a circuitos lógicos debido a que el valor de dichos voltajes es muy cercano o igual a valores comerciales en dispositivos CMOS. Además, las propiedades ópticas de una de las series de transistores fabricados presentan cambios en su comportamiento en presencia de luz por lo que pueden ser aplicados en dispositivos optoelectrónicos.

Master thesis

QC176.83 .F47 Películas delgadas Semiconductores TRANSISTORES

Estudio de un sistema de CdSbTe

ABRAHAM PICOS VEGA (1995)

Tesis de maestría en ciencias especialidad física. Muchos de los dispositivos basados en materiales semiconductores que se utilizan en diversos equipos comerciales hoy en día, ya habían sido desarrollados décadas atrás, aunque el mayor tiempo de su existencia se vieron confinados a los laboratorios como elementos de algún equipo experimental, equipo militar, satélites espaciales o simplemente como materiales experimentales que por su alto costo de producción necesitaban de una nueva tecnología para su fabricación [1]. Gracias al avance que se ha logrado en la búsqueda de nuevos materiales con mejores propiedades físicas, así como el mejoramiento de las técnicas de preparación de los mismos y el progreso de la tecnología de diseño de dispositivos, ha sido posible que los dispositivos que de ello derivan sean el punto medular para el crecimiento de la cada vez más importante industria de la electrónica. Las celdas solares de película delgada, los dispositivos activos, y varios otros instrumentos ópticos son algunos ejemplos de la aplicación de los nuevos materiales, de la mejora en las técnicas de crecimiento y el diseño de dispositivos.

Master thesis

QC176.8.O6 .P52 Propiedades ópticas Semiconductores FÍSICA DEL ESTADO SÓLIDO