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Tipo: Dissertação
Título: Eletrodeposição galvanostática de telureto de cádmio sobre silício monocristalino (111)
Título(s) alternativo(s): Galvanostatic electrodeposition of cadmium telluride on monocrystalline Silicon (111)
Autor(es): Guimarães, Luciano de Moura
Primeiro Orientador: Carvalho, Alexandre Tadeu Gomes
Primeiro coorientador: Albuquerque, José Eduardo de
Segundo coorientador: Carvalho, Regina Simplício
Primeiro avaliador: Reis, Efraim Lázaro
Segundo avaliador: Ladeira, Luiz Orlando
Abstract: No presente trabalho, estudamos filmes finos de CdTe eletrodepositados galvanostaticamente em meio aquoso ácido (pH<1) sobre silício monocristalino, tipo-n, (111). A densidade de corrente de 0,3 mA/cm2 permitiu a obtenção de filmes de melhor qualidade. Os filmes foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (SEM), difração de raios-X (XRD) e espectroscopia fotoacústica (PAS). Obtivemos depósitos que cobriram efetivamente o substrato tanto a temperatura ambiente quanto a 85 ºC. Os filmes depositados são cinza escuros e a tonalidade varia com a temperatura de deposição e a densidade de corrente. A SEM revelou nos filmes uma estrutura granular, sem indicações de faces que pudessem evidenciar algum arranjo cristalino. A XRD dos filmes depositados a 85 ºC mostrou picos associados à fase cúbica do CdTe e também picos correspondendo à fase hexagonal do telúrio e do cádmio livres. Porém a XRD dos filmes depositados a temperatura ambiente não mostrou picos que pudessem ser associados ao CdTe. Os filmes foram submetidos a tratamento térmico a 420 e 450 ºC, em atmosfera de nitrogênio, depois de umedecidos com solução saturada de CdCl2. A XRD dos filmes depois do tratamento térmico mostrou picos intensos associados à fase cúbica do CdTe, com orientação preferencial dos grãos na direção (111), tanto nos filmes depositados a temperatura ambiente quanto a 85 ºC. Os resultados mostraram também uma redução na concentração do Te e Cd livres. Micrografias SEM mostraram recristalização da superfície do filme devido ao tratamento térmico. As medidas de absorção óptica por PAS, efetuadas em filmes tratados termicamente, revelaram uma banda de absorção em torno do valor esperado do gap óptico do CdTe. Nossos experimentos mostraram também que os filmes de CdTe aderem melhor em substratos de silício não polidos.
In the present work, we study films CdTe electrodeposited galvanostatically from aqueous acidic solution (pH<1) onto n-type monocrystalline silicon wafer (111). The optimum current density to obtain good crystalline quality CdTe films was found to be 0,3 mA/cm2. The films were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) and photoacoustic spectroscopy (PAS). The CdTe films were deposited at room temperature or at 85 ºC and covered evenly the substrate surface. The as-prepared films were non-reflecting and presented a grey color which showed dependence with current density and temperature The SEM pictures revealed a granular structure, without indications of faces that evidenced some crystalline arrangement. The XRD patterns of the films deposited at 85 ºC show peaks associated to the CdTe cubic phase. Additionally, peaks corresponding to a hexagonal phase of the elemental cadmium and tellurium were also detected. However, in the XRD patterns of the films which were grown at low temperature, no peaks were associated to CdTe. This film was passed by chemical treatment in saturated solution of CdCl2 followed by thermal annealing at 420 and 450 °C in nitrogen atmosphere. The XRD patterns of the films after annealing showed only signals associated to the cubic phase of CdTe. These results suggest improvement in the crystallinity of the films grown at room temperature and reduction of the amount of present elemental Te e Cd. Change in microstructure due to the annealing with CdCl2 was observed in the SEM pictures, which show completely recrystallized grains. The measurements of optical absorption in the films grown after annealing by PAS, showed an absorption band around the expected band gap energy value of CdTe. Our experimental results also showed that the CdTe films adhered better to unpolished surfaces.
Palavras-chave: CdTe
Eletrodeposição
Galvanostática
CdTe
Eletrodeposition
Galvanostatic
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA::FISICA DA MATERIA CONDENSADA
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Física Teórica e Computacional; Preparação e Caracterização de Materiais; Sensores e Dispositivos.
Programa: Mestrado em Física Aplicada
Citação: GUIMARÃES, Luciano de Moura. Galvanostatic electrodeposition of cadmium telluride on monocrystalline Silicon (111). 2006. 67 f. Dissertação (Mestrado em Física Teórica e Computacional; Preparação e Caracterização de Materiais; Sensores e Dispositivos.) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2006.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/4262
Data do documento: 21-Dez-2006
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