Fabricación y caracterización de propiedades ópticas y opto-electrónicas de películas delgadas de Zn1-xMgxO

Abstract

En el presente trabajo se ponen de manifiesto las propiedades más relevantes de la estructura de óxido de zinc con un dopaje de magnesio (10 % aproximadamente) en sinterizados y en películas delgadas fabricadas por la técnica de ablación láser [1]. El objetivo del trabajo fue determinar si el dopado de Mg incrementó la banda prohibida o gap respecto al ZnO [2]. Estudios de dispersión de energía de rayos x muestran que la pastilla sinterizada (blanco) no presenta segregación de MgO mientras que en las películas delgadas se observa una incorporación homogénea del Mg en la estructura de Zn1-xMgxO.Estudios de difracción de rayos x muestran que dichas películas han crecido epitaxialmente conservando la estructura wurzita del ZnO y con el eje c orientado perpendicularmente a la dirección del plano de la película. Estudios de espectrometría de dispersión de rayos x (EDX) confirman la incorporación de magnesio en las películas delgadas (x=0.05-0.07). Mediciones de fotoluminiscencia y fotoconductividad permiten estimar un gap de energía de EG= 3.6 eV en dichas películas confirmando el aumento respecto al ZnO (3.3 eV).Estos resultados indican que es posible diseñar y fabricar hetero-estructuras basadas en ZnO /ZnxMg1-xO sin modificar en forma significativa sus propiedades estructurales y combinando sus diferentes gaps de energía [3].