Estudio de la respuesta espectral en el visible de películas delgadas de ZnSe

Study of the spectral response in the visible spectral region the ZnSe thin films

En este trabajo es presentado el estudio de la fotoconductividad en películas delgadas de ZnSe depositadas sobre sustratos de vidrio a diferentes temperaturas, en condiciones de alto vacío usando la técnica de evaporación térmica. El efecto de la temperatura de sustrato sobre la fotoconductividad espectral y las propiedades morfológicas de las películas delgadas de ZnSe fueron estudiados. Para las medidas de fotoconductividad se depositaron contactos de cobre sobre las muestras. Se midieron las respuestas espectrales para las muestras para el rango comprendido entre 290 y 500 nm.

En todas las muestras la señal presento dos contribuciones asociadas a las transiciones $E(T\begin{array}{c}v\\ 7\end{array}T\begin{array}{c}c\\ 6\end{array})$​ y $Eg(T\begin{array}{c}v\\ 8\end{array}T\begin{array}{c}c\\ 6\end{array})$​ con valores promedio de energía de 3,35 y 2,80 eV, respectivamente. El tiempo de respuesta de las muestras está asociado a la morfología de la muestras. En las muestras preparadas a bajas temperaturas se obtuvieron tiempos de respuesta del orden de los segundos, mientras que, el tiempo disminuye en un orden de magnitud en las muestras preparadas a temperatura de sustrato de 250°C.

1 INTRODUCCIÓN

El ZnSe hace parte de la familia de compuestos semiconductores de los grupos II-VI, el cual se destaca por sus aplicaciones tecnológicas, principalmente debido a su respuesta óptica en el espectro NUV-VIS. Este semiconductor viene siendo utilizado como elemento activo en dispositivos emisores de luz [1], foto-detectores [2], celdas solares [3], sensores de gas [4] y pantallas fluorescentes [5].

Su respuesta óptica se debe fundamentalmente al tamaño de su brecha de energía prohibida o gap del semiconductor la cual se encuentra ubicada en 2,87 eV [6],[7], valor que se encuentra en el azul del espectro visible. Este material puede cristalizar en dos tipos de estructuras cristalinas: Zincblenda (cúbica) y Wurtzita (hexagonal), cuyos sistemas cristalinos asociados a estas estructuras son Fm< 43 > y Pmc< 186 >, respectivamente. La fabricación de ZnSe en forma de película delgadas se ha realizado a partir de diferentes técnicas: haces moleculares (Molecular Beam Epitaxy, MBE) [8], deposito químico en fase vapor con precursores orgánico-metálicos (Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD) [9], spray pirolisis [10], evaporación asistida por láser pulsado [11], métodos químicos [12] y pulverización catódica [13]. Este trabajo presenta el estudio de las propiedades opto-eléctricas (respuesta espectral y temporal) y morfológicas de las películas delgadas de ZnSe en función de la temperatura de sustrato, las cuales fueron depositadas sobre sustratos de vidrio por evaporación térmica de alto vacío.