Síntesis y caracterización por difracción de rayos X de películas de SnO2:Cu: Estudio en la detección de vapor de etanol

• Autor: Noriega Díaz, Ernesto Augusto
• Formato: tesis doctoral
• Fecha de Publicación: 2024
• Institución: Universidad Nacional de Trujillo
• Repositorio: UNITRU-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:dspace.unitru.edu.pe:20.500.14414/22583
• Enlace del recurso: https://hdl.handle.net/20.500.14414/22583
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Película delgada; SnO2:Cu; Dopaje; Sensor de vapor; Spray pirolysis; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.03.03

En el presente trabajo se estudió el Efecto de la concentración de Cu en películas delgadas de dióxido de estaño (SnO2) sobre su Sensibilidad en la detección de vapor de etanol. Estas películas fueron depositadas sobre retazos de obleas de silicio-platino (Si/Pt) a temperatura de síntesis de 400°C mediante la técnica de rociado pirolítico. En este trabajo se empleó la técnica de difracción de rayos X por cristales, verificando la presencia de una estructura característica tipo casiterita propia del SnO2; así como la presencia de impurezas de Cu debido al dopante en las películas. Las imágenes de microscopia electrónica de barrido (MEB) y de microscopia de fuerza atómica (AFM) revelaron un cambio en la forma de los granos tornándose triangulares por la presencia del Cu, también mostraron un incremento en la rugosidad superficial. Los espectros de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR) revelaron que existen bandas correspondientes de 740 cm-1 y 625 cm-1 debido a los enlaces Sn-O-Sn y Cu-O y estos incrementan con la concentración de dopante. En el estudio de la resistividad eléctrica se obtuvieron valores de 1.237x10-1 Ω-cm y 3.803x10-1 Ω-cm para una concentración de dopante de Cu de 5% y 10% presentando una reducción del 30% y un incremento del 112%, respectivamente, si son comparados con el valor de resistividad eléctrica del SnO2 de 1.792x10-1 Ω-cm. Respecto al efecto de la concentración de Cu en las películas de SnO2 sobre la sensibilidad en la detección de vapor de etanol. Se concluye que conforme aumenta la concentración de dopante de Cu, aumenta la sensibilidad y el tiempo de respuesta, siendo la película de SnO2:Cu (10%) la que presento mejor valor de sensibilidad y tiempo de detección al gas 85% y 36 s, respectivamente.