Efeito do recozimento na formação de domínios cristalográficos em filmes finos de telureto de cádmio sintetizados por epitaxia de paredes quentes

• Autor(a) principal: Costa, Frederico Vasconcellos
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28491
• topic: Telureto de cádmio; Microscopia eletrônica de varredura; Microscopia de força atômica; Física da Matéria Condensada

O telureto de cádmio é um semicondutor utilizado na fabricação de células solares fotovoltaicas. A eficiência desses dispositivos é influenciada pela microestrutura do filme semicondutor que pode ser controlada por uma etapa de recozimento, um importante processo na fabricação das células solares. Neste trabalho, investigou-se o efeito do tempo de recozimento nas propriedades de filmes de CdTe depositados sobre silício (100) pela técnica de epitaxia de paredes quentes. Os filmes estudados foram crescidos utilizando temperatura da fonte de 520 o C, temperatura do substrato de 250 o C e tempo de crescimento de 4,0 horas. Após o crescimento, as amostras passaram por um processo de recozimento em vácuo, a uma temperatura de 350 o C e o tempo de recozimento variando de 75 minutos a 120 horas. A morfologia e a estrutura cristalina dos filmes foram investigadas utilizando as técnicas de microscopia de força atômica, difração de raios X e difração de elétrons. Sem recozimento a amostra se apresenta como um filme policristalino com rugosidade superficial em torno de 20 nm e forte orientação preferencial na direção (111). O recozimento provoca o crescimento dos grãos e um aumento na rugosidade do filme. O comportamento da rugosidade em função do tempo de recozimento mostra que a dinâmica de crescimento dos grãos sofre uma transição abrupta entre 20 e 40 horas de recozimento. A difração de raios X mostra que apesar de continuar exibindo forte orientação preferencial (111), o recozimento provoca o crescimento de grãos com outras orientações, que passam a aparecer nos espectros de difração. A orientação preferencial na direção (111) na forma de textura de fibra e o aumento da presença de grãos com outras orientações cristalográficas, a partir da superfície do substrato de silício, são evidenciados pelas medidas de difração de elétrons retroespalhados e transmitidos. Os resultados trazem importantes informações sobre a dinâmica do processo de recozimento em filmes finos. Palavras-chave: CdTe. Recozimento. AFM. EBSD. TKD. Microestrutura.