Vélez González, Carlos Andrés

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    Fabricación y caracterización de peliculas delgadas de V₂O₃
    (2023-12-08) Vélez González, Carlos Andrés; Rúa de la Asunción, Armando; College of Arts and Sciences - Sciences; Marrero, Pablo J.; Sanchez, Dilsom; Department of Physics; Bustillo, Alcibiades
    En este estudio, se aplicó la técnica de sputtering magnetrón DC reactivo para depositar películas delgadas de V₂O₃ sobre SiO2. Posteriormente, las muestras se sometieron a un tratamiento térmico a condiciones de temperatura y presión parcial de oxígeno de equilibrio del material. Con el objetivo de evaluar sus propiedades, se realizaron caracterizaciones antes y después del tratamiento. Un primer tratamiento se llevó a cabo durante 6 horas en muestras depositadas en condiciones nominales iguales, y otro tratamiento térmico de 3 horas en muestras depositadas con diferente potencia. Las propiedades estructurales se analizaron mediante difracción de rayos X, identificándose picos característicos de la estructura romboédrica del V₂O₃ antes y después del tratamiento. Diferencias en los parámetros de red indicaron la presencia de tensiones en la película, y una disminución de la razón c/a después del tratamiento sugirió una relajación de estas tensiones. La morfología de las películas se examinó con microscopía de fuerza atómica, revelando un incremento en el tamaño de grano posterior al tratamiento. Las propiedades eléctricas se estudiaron mediante la técnica de Van der Pauw. Antes del tratamiento térmico, se observaron diferencias de hasta 47 K en las temperaturas de transición, incluso entre muestras depositadas bajo las mismas condiciones nominales. Estas diferencias se atribuyeron a desviaciones en la estequiometría generadas por variables no controlables durante la deposición. Después de los tratamientos térmicos, se obtuvieron curvas de resistividad más cercanas entre las distintas muestras, con una diferencia máxima de 4 K en las temperaturas de transición. Además, se observó una disminución en el ancho de histéresis de hasta 24 K y un aumento en la temperatura de transición a 170 K, mayor a la reportada para material grueso. Estos cambios indican una deficiencia de oxígeno en el material obtenido.