Preparación electroquímica de semiconductores ternarios (CdSexTe1-x y CdIn2Se4)

Abstract

Los semiconductores temarios y binarios de cadmio son considerados materiales tecnológicamente importantes por sus aplicaciones en opto-electrónica y en celdas solares. Propiedades tales como; brecha energética, alto coeficiente de absorción en la parte visible e infrarroja en el espectro solar y las propiedades eléctricas de los mismos, abren un camino hacia la investigación y hacia aplicaciones que los involucren. Los estudios electroquímicos realizados a los semiconductores en este proyecto se llevaron a cabo usando una celda electroquímica de un compartimiento y tres electrodos, provista de un camisa para el control de temperatura, como electrodos de trabajo se usaron placas de oxido indio y estaño (ITO), como contra-electrodo una placa de platino y un electrodo de Ag/AgCI como electrodo de referencia. Inicialmente se realizó un estudio de los agentes precursores por separados para establecer las condiciones apropiadas para la síntesis del semiconductor temario. Para el cual se uso solución de 5mM SeO2, 5mM CdChxH2O, 2,5mM de In3+ y Na2SO4 a pH 2,5, con una ventana de potencial 0 V hasta -1,3 V, a una velocidad de barrido de 0,05 V/s. La deposición de las películas fue realizada aplicando un pulso de -0,950 V por 25 minutos y potencial reverso de -0,005 V por 6 minutos, a diferentes temperaturas de electrodeposición, realizándose posteriormente tratamiento térmico a 450 C por 3 horas; la caracterización de las películas se realizó mediante microscopia de barrido electrónico, dispersión de rayos-X y absorción óptica, obteniéndose películas con morfología uniforme con la composición esperada para la estequiometria del material, mediante los análisis de difracción de rayos-X se confirmó la presencia de los máximos de difracción correspondientes a la fase ternaria de CdIn2Se4 y el estudio de absorción óptica reporta una brecha energética directa de 2,1 eV e indirecta de 1,52 eV. Del gráfico MottSchottky se confirma la obtención de un semiconductor tipo n.