Análise do comportamento anódico de filmes finos de óxido de zinco dopados com alumínio (ZnO/ZnMgO/ZnO)

Abstract

RESUMO: Os filmes finos de óxido de zinco são semicondutores amplamente utilizados como eletrodo condutor transparente em células fotovoltaica, em displays e em diferentes outros dispositivos óptico-eletrônicos. Neste trabalho, os filmes finos de heteroestruturas em três camadas, depositados pela técnica de arco catódico filtrado em atmosfera de oxigênio, foram investigados quanto a sua resistência à corrosão. Para tanto, foram feitos ensaios de polarização cíclica em uma solução salina com 3,5% em peso de cloreto de sódio, em sete filmes de ZnO/ZnMgO/ZnO formados por duas camadas de óxido de zinco dopadas com alumínio e intermediadas com outra de óxido de zinco e magnésio (ZnMgO). Essas camadas internas de ZnMgO foram variadas com diferentes números de pulsos de 0 a 100 (B0 a B100). A densidade de corrente de todos os filmes com camada de ZnMgO (B20, B30, B40, B50, B70 e B100) caiu substancialmente quando comparada com o filme sem essa camada intermediária (B0), o que demonstra um considerável aumento na resistência à corrosão desses filmes em comparação aos filmes referência com apenas uma camada de ZnO.

ABSTRACT: Zinc oxide semiconductor thin films have been widely used in applications such as transparent conducting films, photovoltaic cells, window defrosters and various other optoelectronic devices. In this work, the corrosion resistance was investigated by polarization measurements of the AZO/ZnMgO/AZO tri-layers formed by filtered cathodic arc technique in an oxygen atmosphere. For this purpose, tests of cyclic polarization were made in a saline solution with 3.5% sodium chloride, utilizing seven films with the heterostructure (ZnO/ZnMgO/ ZnO) formed of two layers of zinc oxide doped with aluminum with another of zinc oxide and magnesium (ZnMgO) intercalated. These inner layers of ZnMgO were formed using different numbers of pulses ranging from 0 to 100 pulses (B0 to B100). The current density of the thin films (B20, B30, B40, B50, B70 and B100) fell significantly in comparison with the film without the intermediate ZnMgO layer (B0), which shows a considerable increase in the corrosion resistance of these films compared to reference film with only one ZnO layer.