Published

2015-07-01

PELÍCULAS DE ZnMnO CRECIDAS POR PLD: EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN DE Mn

ZnMnO FILMS GROWN BY PLD: EFFECT OF Mn CONCENTRATION

Keywords:

Películas delgadas, ZnMnO, Deposito por Láser Pulsado, Difracción de Rayos-X, Espectroscopía Raman. (es)
Thin Films, Pulsed Laser Deposition, ZnMnO, X-Ray Diffraction, Raman Spectroscopy. (en)

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Authors

  • Jhoan S. Duque Ingeniería Física: Grupo Plasma, Láser y Aplicaciones, Universidad Tecnológica de Pereira, Colombia
  • Stefania Orozco Ingeniería Física: Grupo Plasma, Láser y Aplicaciones, Universidad Tecnológica de Pereira, Colombia
  • Henry Riascos Departamento de Física: Grupo Plasma, Láser y Aplicaciones, Universidad Tecnológica de Pereira, Colombia
Se depositaron películas delgadas de ZnMnO por el método de Deposición por Láser Pulsado (PLD, por sus siglas en inglés) sobre sustratos de Silicio, variando la concentración de Mn en el rango entre 1 y 20 wt.%, manteniendo la presión del gas de trabajo y la  temperatura del substrato  constantes, en 46 mTorr y temperatura ambiente  respectivamente. Para observar el  efecto de la concentración de Mn en las muestras crecidas se usaron las técnicas de difracción de rayos-X (DRX) y espectroscopia Raman. Del estudio de DRX se observa que todas las muestras preparadas en este trabajo tienen una estructura wurzita hexagonal y se presenta una ligera variación de los parámetros de red, entre 3.170  a 3.192  y 5.176  a 5.213  para las constantes a y c respectivamente. El análisis Raman corrobora la estructura wurzita de las muestras al observarse en todas ellas el modo óptico E2 (High) típico de la estructura del ZnO. En general se observaron bandas localizadas en 100 cm-1, 434 cm-1 y 570 cm-1 asociados con los modos de vibración E2 (Low), E2 (High) y E1 (LO) respectivamente. El estudio estructural de las muestras permite establecer que no hubo cambio de fase respecto al ZnO debido a la incorporación del Mn.

ZnO thin films were deposited by the method of pulsed laser deposition (PLD, for its acronym in English) on silicon substrates, varying the concentration of Mn in the range of 1 to 20 wt.%. The gas pressure work and substrate temperature were keeping constant, at 46 mTorr and room temperature respectively. In order to observe the effect of the Mn concentration in the grown samples, X-ray diffraction (XRD) and Raman spectroscopy techniques were used. The XRD study shows that all  samples prepared in this work have a hexagonal wurtzite structure with slight variation of the lattice parameters between 3.170 Å to 3.192 Å and 5.176 Å to 5.213 Å for the constants a and c respectively. All the samples diplay the optical mode E2 (High) typical of the structure of ZnO, which supports the existence of the wurtzite structure.

Generally bands located at 100 cm -1, 434 cm -1 and 570 cm -1 associated with the vibration modes E2 (Low), E2 (High) and E1 (LO) were observed respectively. There is no chance of phase relative to ZnO due to the incorporation of Mn as determined from structural study of samples.

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