Fabricación y caracterización de capas delgadas a partir de hilos metálicos nanométricos

Abstract

En esta tesis se presenta la fabricación y caracterización de películas delgadas a partir de nanohilos de plata usando el método spin coating, con el propósito de analizar las propiedades morfológicas, ópticas y eléctricas de dichas capas y compararlas con las del ITO que es actualmente el material más usado como electrodo transparente en la construcción de diversos dispositivos opto-electrónicos, pero debido a la gran demanda de dichos dispositivos y a la escasez del Indio, se está buscando un posible reemplazo. Se realiza además, un estudio de dos métodos de soldadura de los nanohilos de dichas capas con la finalidad de mejorar la conductividad de las películas de nanohilos de plata sin afectar el valor de la trasmitancia, obteniendo como mejores resultados una disminución en la resistencia de hoja de 4.3 ± 1.4 Ω/□ con el método de soldadura por tratamiento térmico y de 12.9 ± 2.4 Ω/□ con el método de soldadura a partir de presiones , de tal manera que las películas delgadas de nanohilos de plata se consolidan como un buen candidato para reemplazar al ITO como electrodos transparentes en la construcción de dispositivos opto-electrónicos.

This thesis presents the fabrication and characterization of thin films from silver nanowires of using the spin coating method by means of the solgel technique, in order to analyze their morphological, electrical and optical properties and compare them with those of ITO (indium and tin) which is currently the most common material used as a transparent electrode in the fabrication of various optoelectronic devices, but due to the high demand for such devices and the shortage of Indio in the world, which tends to run out and abruptly raise its price. Due to these reasons, scientifics are looking for a possible replacement and are precisely the silver nanowire films a promising candidate for this goal. The morphological properties of the deposited films were characterized by scanning electron microscopy (SEM), the electrical properties were determined from the measured values of sheet resistance (Rs) and the optical properties by transmitance. They were studied two methods for welding the nanowires of deposited layers in order to improve the conductivity of the films without affecting the value of the transmittance: subjecting them to heat treatment processes and the application of pressure. By heat treatment it was obtained a decrease in sheet resistance of (4.3 ± 1.4 ) Ω/□ , and by appliying pressure, a decrease of (12.9 ± 2.4) Ω/□, , so that thin films of silver nanowires are consolidated as a good candidate to replace ITO as transparent electrodes in the fabrication of optoelectronic devices.