Título
Fabricación y caracterización eléctrica de microdiodos Schottky transparentes de películas delgadas de ZnOx
Fabrication and electrical characterization of transparent ZnOx-based Schottky diode
Autor
ANGEL REGALADO CONTRERAS
Colaborador
Wencel José de la Cruz Hernández (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
En el presente trabajo se aborda la fabricación de microdiodos Schottky transparentes, realizando la unión de una película delgada de óxido de zinc (ZnOx) con una película delgada de óxido de indio dopado con estaño (ITO), la primera es usada como semiconductor y la segunda, como el metal (o contacto eléctrico). La fabricación de los diodos se lleva a cabo mediante la técnica de fotolitografía. Las películas de ZnOx se preparan por medio de la técnica de ablación láser sobre sustratos de vidrio, en ambiente reactivo de O2 y a temperatura ambiente. Las películas de ITO y de cromo que se usan en este trabajo se crecen por la técnica de pulverización catódica. En este trabajo de tesis también se estudian las características eléctricas de las películas depositadas de ZnOx a diferentes presiones de trabajo de O2. Las películas delgadas de ZnOx depositadas a un a presión de trabajo de 15 mTorr muestran características que se consideran adecuadas para la fabricación de un diodo Schottky (ni = -5.0x1019cm-3; ρ = 0.06 Ωcm; µ = 2.1 cm2V-1s-1). Tales películas son analizadas por UV-Vis, obteniendo valores de transmitancia promedio de 85 % y un ancho de banda de energía prohibida de 3.65 eV. También se muestran las concentraciones atómicas relativas de las películas depositadas en este trabajo, obtenidas por medio de la técnica de espectroscopia de electrones fotoemitidos. Para el caso de la película de ZnOx de interés (depositada 15 mTorr de presión de trabajo), las concentraciones atómicas calculadas son 37.7 % de Zn y 62.3 % de O. Se analiza el comportamiento eléctrico de uno de los dispositivos fabricados con electrodos de ITO, y se implementa un modelo reportado en la literatura que reproduce con precisión aceptable las mediciones realizadas, obteniendo parámetros equivalentes a un diodo Schottky con n = 66.68, J0 = 177156.17 A/m2 y φSn = 0.28 eV. También, se muestra el comportamiento eléctrico de un dispositivo, reemplazando los electrodos de ITO por cromo, y se observa un comportamiento típico de contacto óhmico con el ZnOx.
Fabrication of transparent Schottky microdiodes is investigated, making a zinc oxide (ZnOx) thin film-ITO thin-film union; the first of them is used as a semiconductor and the second one, as the electrode. The fabrication process was by means of photolithography. ZnOx films were grown on glass substrates by laser ablation technique, in a room temperature-reactive O2 environment; electrical characteristics of ZnOx deposited films at different O2 working pressures also were studied. ZnOx thin films used on diode fabrication were deposited on 15 mTorr working pressure and show electrical characteristics: ni = -5.0x1019cm-3; ρ = 0.06 Ωcm; µ = 2.1 cm2V-1s-1, which are considered suitable for its implementation in a Schottky diode. Such films are analyzed by UV-Vis, obtaining average transmittance values of 85% and an optical Energy Gap of 3.65 eV. Relative atomic concentrations of thin films deposited also were obtained by X-ray Photoelectron Spectroscopy technique. In ZnOx film deposited at 15 mTorr working pressure, the atomic concentrations were 37.7% Zn and 62.3% O. The electrical behavior of ITO electrodes Schottky diode is analyzed considering a literature reported based model, which can reproduce the electrical measurements with acceptable precision, obtaining Schottky diode parameters n = 66.68, J0 = 177156.17 A/m2 and φSn = 0.28 eV. Another electrical characterization of this device is also shown, replacing ITO electrodes by chromium electrodes, and a typical behavior of ohmic contact with ZnOx film is observed.
Editor
CICESE
Fecha de publicación
2020
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Sugerencia de citación
Regalado Contreras, A. 2020. Fabricación y caracterización eléctrica de microdiodos Schottky transparentes de películas delgadas de ZnOx. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 60 pp.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional CICESE
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