Fabricación de un material híbrido en base a nanopartículas de sulfuro de plomo y oxido de grafeno reducido para aplicaciones optoelectrónicas.

Lara Canche, Alan Ricardo (2018) Fabricación de un material híbrido en base a nanopartículas de sulfuro de plomo y oxido de grafeno reducido para aplicaciones optoelectrónicas. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Las nanopartículas de sulfuro de plomo (PbS) han cobrado gran relevancia en la actualidad para aplicaciones optoelectrónicas, lo que ha llevado a un desarrollo de este material en aplicaciones de celdas solares, fotodetectores, etc. El principal problema que presenta el PbS es que los dispositivos fabricado a partir de este material han mostrado valores de resistividades muy altos ya que no existe un buen transporte de cargas por parte de las películas delgadas fabricados a partir de nanopartículas. Es por este detalle que se propone el uso de óxido de grafeno reducido (rGO) para la fabricación de un material híbrido a base de nanopartículas de PbS y rGO, ya que este presenta elevados valores de conductividad eléctrica y permite un buen transporte de portadores de carga, lo que mejoraría las propiedades optoelectrónicas de películas delgadas a base del material híbrido, en comparación de las películas delgadas a base de nanopartículas de PbS. En este trabajo se realizó la fabricación de un material híbrido utilizando técnicas físicas, tales como dip coating, para el depósito de película delgada realizando una estructura de capas combinando el GO y el PbS, las cuales fueron reducidas utilizando métodos químicos y térmicos. Se estudiaron las propiedades ópticas y estructurales de las películas formadas por el material híbrido utilizando espectroscopia de absorción óptica de UV-Vis-NIR, espectroscopia RAMAN, espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS), y espectroscopia de infrarrojo por transformadas de Fourier (FTIR). La morfología superficial se estudió mediante microscopia electrónica de barrido (SEM). Por último, se evaluaron las propiedades eléctricas y valores de corriente fotogenerada. Se logró con éxito la reducción del GO utilizando métodos térmicos y químicos, y debido a esto se observó una mejora en las propiedades eléctricas del material híbrido, ya que se presenta una disminución en la resistividad del mismo, la cual en un principio era de 1 x 105 Ω*cm-1, para finalmente lograr alcanzar valores de resistividad de 9.86 x 10-4 Ω*cm-1 .

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