Resumen

El objetivo de este trabajo es controlar la orientación de crecimiento de las láminas delgadas de ZnO obtenidas por sol-gel para permitir diferentes modos de excitación (longitudinal y transversal) en aplicaciones piezoeléctricas. Para ello, se investiga el efecto de los disolventes y de la proporción molar de estabilizante sobre las características estructurales y ópticas de las películas obtenidas mediante difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB) y espectrofotometría UV-Vis. Los resultados de la DRX muestran claramente que las películas sintetizadas presentan una estructura hexagonal wurtzita sin fases secundarias y que el tamaño medio de los cristalitos, estimado mediante la fórmula de Scherrer, oscila entre 13 y 30 nm. El principal hallazgo de este trabajo es demostrar que el control de la orientación del crecimiento cristalino es posible simplemente variando la naturaleza del disolvente y/o la proporción molar del estabilizante. Estos últimos parámetros se consideran, por tanto, factores clave a la hora de desarrollar los transductores basados en ZnO. De hecho, las láminas delgadas de ZnO sintetizadas con propanol como disolvente se orientan únicamente a lo largo del eje c; mientras tanto, cuando se utilizan el isopropanol o el etanol, aparecen otras orientaciones preferentes. Además, se ha estudiado el efecto de la relación molar de MEA (r) sobre las películas obtenidas con propanol (el caso desfavorable). Se ha encontrado que este parámetro tiene un efecto directo sobre la orientación de crecimiento cristalino de estas películas y que aparece una nueva orientación preferencial (100) a bajo r. Por otro lado, las imágenes de SEM muestran la formación de películas delgadas nanocristalinas homogéneas con un tamaño medio de grano que oscila entre 19 y 35 nm. Además, las películas delgadas de ZnO presentan una elevada transparencia en la región visible, y la transmitancia medida oscila entre el 85 y el 97%. Sin embargo, el cambio de orientación de la película de ZnO no tiene un efecto significativo en la energía de banda prohibida directa, que se cierra a 3,30 eV.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Nanoestructuras Energía limpia Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Photochemistry Nanostructures Clean energy Photoelectric effect
• Palabras claves:orientación del crecimiento cristalino, relación molar del estabilizador, películas finas, zno, películas, películas finas nanocristalinas homogéneas, relación molar del mea, orientación de la película zno, tamaño medio del grano, tamaño medio del cristalito
• Keywords:crystalline growth orientation, stabilizer molar ratio, thin films, zno, films, homogeneous nanocrystalline thin films, mea molar ratio, zno film orientation, average grain size, crystallite average size