Métodos de medición de espesores de películas delgadas basadas en óxidos semiconductores

Abstract

Las películas transparentes basadas en éxidos de Ti, Sn y Zn tienen gran importancia en dispositivos electrónicos tales como sensores, celdas solares y películas conductoras haciendo que las técnicas de caracterización sean altamente relevantes. Este trabajo tiene como objetivo identificar las ventajas y desventajas de los métodos directos, tales como perfilometría e indirectos, elipsometría y espectrofotometría, para cuantificar espesores de películas delgadas de óxidos de Ti, Sn y Zn. Las películas se depositaron por spray-pyrolysis sobre sustratos de vidrio a 425◦C. En todos los casos, los espesores obtenidos variaron entre 150 y 300 nm, con una diferencia inferior al 10 % y 20 % entre las técnicas espectrofotometría y elipsometría, respectivamente, con respecto al valor obtenido mediante perfilometría.

Transparent films based on Ti, Sn and Zn oxides are of great importance in electronic devices such as sensors, solar cells and conductive films, then the characterization techniques are highly relevant. The aim of this work is to identify the advantages and disadvantages of direct methods, such as profilometry, and indirect methods such as ellipsometry and spectrophotometry used to quantify film thickness. In this work, films were deposited by spray-pyrolysis on glass substrates at 425◦C. Thicknesses varied between 150 and 300 nm. Thicknesses calculated by means of spectrophotometry and ellipsometry, led to differences below 10 % and 20 %, respectively, with respect to the value measured by profilometry.