Resumen

Los semiconductores policristalinos son materiales que a menudo presentan propiedades eléctricas inusuales. En el modelo se supone que los cristales están formados por material semiconductor, el grano en sí, el cual está rodeado por material altamente desordenado y resistivo, la frontera de grano. La frontera de grano perturba la periodicidad estructural del cristal dando origen a estados electrónicos localizados en el interior de la brecha de energía prohibida. La existencia de estos estados favorece el atrapamiento de carga en las fronteras de grano y al doblamiento de las bandas de energía. Este doblamiento se caracteriza por un potencial de barrera y una zona de carga espacial, las cuales gobiernan el transporte electrónico a través de la frontera de grano. El modelo utiliza las teorías de difusión y deriva de portadores, de emisión termoiónica e incluye además, la teoría de tunelamiento cuántico de portadores a través de la barrera de potencial. Dado que la estructura de las películas delgadas de trióxido de Molibdeno (MoO₃ ) obtenidas por atomización pirolítica es de tipo granular y de tamaño nanométrico, el modelo analítico explica el comportamiento de la característica Corriente - Voltaje (I-V) de las películas.

1 INTRODUCCIÓN

Debido a sus propiedades eléctricas, algunos materiales semiconductores de estructura granular o porosa son utilizados en la fabricación de diversos dispositivos con aplicaciones opto-electrónicas [1],[2],[3]. El principio de operación de estos dispositivos se fundamenta en la existencia de estados electrónicos en las fronteras de grano. La carga eléctrica localizada en estos estados origina una barrera de potencial, la cual controla el flujo de corriente. En particular en el área de los sensores de gas, resulta evidente el incremento en el número de investigaciones científicas que buscan mejorar la sensibilidad, selectividad y velocidad de respuesta a un gas objetivo [4],[5],[6]. Los óxidos metálicos semiconductores (SMO, por sus siglas en inglés) se utilizan con frecuencia como material de detección en los sensores de gas. En este caso, la resistencia eléctrica de una película de SMO cambia debido a la interacción electrostática entre las moléculas de gas a ser detectado y la superficie del sensor [7],[8],[9]. Entre los SMO más estudiados como material de detección están el SnO₂, el TiO₂ y el ZnO. Sin embargo, en los últimos años muchos grupos de investigación han centrado su atención en los óxidos de metales de transición como el WO₃ y el MoO3 [10],[11],[12],[13],[14]. Estas investigaciones se han orientado a la formulación teórica, el diseño, la fabricación y prueba de los sensores para una variedad de aplicaciones. Algunos estudios de la característica I-V o C-V de películas delgadas de óxidos semiconductores han mostrado ciclos de histéresis que han sido asociados a atrapamiento de portadores de carga en estados electrónicos localizados en la interfase o a la interacción electrostática entre los adsorbatos y la superficie del semiconductor [15],[16],[17].

• Materias:Películas delgadas Energía eléctrica Semiconductores
• Subjects:Películas delgadas Electric power Semiconductors
• Palabras claves:Películas delgadas; Semiconductores; Conducción eléctrica; Modelo.
• Keywords:Thin films; Semiconductors; Electrical conduction; Model.