Síntesis y caracterización de películas delgadas de óxido de estaño dopado con flúor

Abstract

RESUMEN: Se sintetizó óxido de estaño (SnO2) y óxido de estaño dopado con flúor (FTO), variando la concentración de flúor en el caso de las películas de FTO y variando la concentración de acetilacetona (agente complejante) en el caso de las películas SnO2 y FTO, por el método Sol-Gel. Para la preparación de películas delgadas se utilizó la técnica de depósito Spin-Coating. Las películas fueron depositadas sobre sustrato de vidrio y sometidas a procesos de secado a 150ºC durante 10 min y sinterizado a 600 ºC durante 2h. Se analizaron las propiedades químicas de las soluciones precursoras de SnO2 y FTO, así como las propiedades ópticas, eléctricas, morfológicas, estructurales y naturaleza química de las películas de SnO2 y FTO. Los estudios realizados a las soluciones precursoras, mostraron que la presencia de un complejo formado por el estaño con la acetilacetona. Todas las películas SnO2 y FTO exhibieron únicamente la estructura cristalina casiterita. Además todas las películas SnO2 y FTO estuvieron constituidas mayoritariamente con estaño con valencia +4. Las películas FTO con una concentración de 4% at de flúor y sin acetilacetona, exhibieron una transmitancia de 91% en la región del espectro visible y una resistividad de 1.9 x 10-3 Ω·cm. ABSTRACT: Tin oxide (SnO2) and fluorine-doped tin oxide (FTO) were synthesized by varying the concentration of fluorine in FTO films case and varying the concentration of acetylacetone (complexing agent) in SnO2 and FTO films case, by the Sol-Gel method. The deposition technique Spin-Coating was used for preparation thin films. The films were deposite don glass substrate and subjected to drying process at 150 ºC for 10 min and then annealing at 600 ºC for 2 h. We analyzed chemical properties of SnO2 and FTO precursors solutions, as well optical, electrical, morphological, structural properties and chemical nature of SnO2 and FTO thin films. The studies in the precursor solutions, showed the presence of a complex formed by tin with acetylacetone. All films exhibited only cassiterite crystal structure. In addition all SnO2 and FTO films were formed mainly tin +4 valence. The FTO films with a concentration at 4 at% of fluorine and without acetylacetone exhibited a transmittance of 91% in the visible spectral region and a resistivity of 1.9 x 10-3 Ω·cm.