Resumen:
En el presente trabajo presenta el crecimiento de películas delgadas de Oxido de
Zinc (ZnO) sobre sustratos de vidrio, silicio (Si) y cuarzo (SiO2), utilizando la
técnica de Magnetrón Sputtering a partir de un blanco de Óxido de Zinc (ZnO)
elaborado mediante procesos de prensado y sinterizado del material en verde,
identificando parámetros de crecimiento óptimos, para la fabricación de películas
delgadas de ZnO de alta calidad. Se estudia la variación de la piezoelectricidad en
el oxido de zinc (ZnO) dependiendo del substrato mediante caracterización
estructural, apoyados en medidas de espectroscopia infrarroja por transformada
de Fourier (FTIR), y eléctricas mediante curvas de corriente - voltaje y
resistencia – temperatura.
Además se presenta el diseño e implementación de un sistema variador de
frecuencia, para caracterizar películas delgadas piezoeléctricas (FSS), que
permite la caracterización de propiedades en materiales piezoeléctricos en
película delgada, suministrando voltajes con frecuencias deseadas en el rango del
ultrasonido bajo y complementando la caracterización de respuesta piezoeléctrica
del Oxido de Zinc (ZnO) crecido en película delgada, mediante el uso de un
generador de señales y un emisor de tono constante de estado sólido EAI - 550K,
permitiendo obtener una respuesta del material activo en el rango del ultrasonido
medio y alto, obteniendo señales de respuesta como voltaje AC, con amplitudes
del orden de milivoltios (mV) en el osciloscopio Lecroy 9310CM, ante una presión
sonora enviada con frecuencias ubicadas entre 0 y 1 MHz con una intensidad de
115dB como estímulo sobre la película delgada.
Obtener películas delgadas de Oxido de Zinc (ZnO) con propiedades
piezoeléctricas, permite pensar en la generación de innovadoras aplicaciones
tecnológicas, mediante el uso del ZnO como elemento activo en película delgada
de un resonador acústico en bloque (FBAR), como sensor de ultrasonido, como
piezo-transductor en un STM, o como elemento piezoeléctrico activo en un filtro de
onda superficial (SAW), además de tener aplicaciones en reguladores de presión
proporcionales neumáticos, sensores de vibración en guitarras eléctricas, motores
piezoeléctricos y transductores ultrasónicos entre otros.
