spray pirolisis

Películas de ZnO piezoeléctricas depositadas por Spray Pirolisis US
1. Introducción
El óxido de zinc es uno de los óxidos metálicos que ha despertado mucho interés en los últimos años debido a sus
interesantes aplicaciones, como sensor de gas, de radiación, luminescencia, conductor transparente para celdas solares, piezoeléctrico, etc. Esto ha dado lugar a la aparición de múltiples técnicas dedepósito desarrolladas en función de las propiedades específicas que se esperan del material. Ninguna técnica puede considerarse como la mejor, cada una tiene sus ventajas e inconvenientes, ya sea en su realización práctica o en la calidad de las películas
obtenidas. La técnica de depósito de spray-pirolisis ultrasónico permite la obtención simple y a bajo costo de películas delgadas de buenaspropiedades físicas con mayor control y calidad. A las películas de ZnO obtenidas con
esta técnica se les encontró efecto piezoeléctrico; en este trabajo se describe la técnica del depósito con ultrasonido,
la forma en que se comprueba el efecto piezoeléctrico y se presentan algunos de los resultados de estas películas. El
propósito de estas películas es para su aplicación en la excitación y detecciónde micro trampolines (cantilevers) o
diafragmas micromaquinados. Material piezoeléctrico significa que produce un potencial eléctrico entre sus caras opuestas cuando esta sujeto a un esfuerzo mecánico, o sufre esfuerzo mecánico cuando se le aplica un voltaje entre ellas, esto lo hace un material extremadamente útil en dispositivos MEMS como sensor o actuador . Los materiales de PZT son los demejor respuesta piezoeléctrica, sin embargo las películas de ZnO son mas fáciles de depositar y compatibles con técnicas de fabricación de dispositivos semiconductores y MEMS.Un ejemplo de aplicación muy importante es en dispositivos resonadores microbalanzas, su principio de transducción se basa en el cambio de frecuencia de resonancia que sufre un trampolín al cargar a su extremo libre con una masaadicional. Es posible demostrar que el incremento de masa se puede calcular en función de la diferencia del inverso de los cuadrados de las frecuencias medidas, como se expresa en la ecuación.

2. Justificación de método.
El Spray Pirolisis Neumático consiste en la atomización neumática de un aerosol de un líquido precursor sobre una superficie caliente, donde se convierte en óxido una variantede esta es el Spray Pirolisis Ultrasónico, este se
consigue con un transductor piezoeléctrico con el que se excita mecánicamente la solución precursora, se genera una nube de diminutas burbujas de vacío (cavitación), la cual es transportada, por medio de un flujo de aire controlado al sustrato caliente . La característica más importante del spray ultrasónico que lo distingue del spray neumático, esel mucho menor tamaño de la gota y la suave y lenta velocidad con la que se deposita el precursor sobre el sustrato. Con esta técnica se han podido obtener películas de ZnO y de SnO2.
Aunque el material ZnO exhibe excelentes propiedades ópticas, eléctricas, químicas y posee un amplio rango de
aplicaciones en sensores de gas, electrodos transparentes, celdas solares, etc., en este trabajo elinterés radica en su
efecto piezoeléctrico [6]. Existen varios trabajos sobre la obtención de ZnO piezoeléctrico, casi todos obtenidos por
spputering ;obtener piezoelectricidad en ZnO con esta técnica lo consideramos de gran importancia por su
facilidad y bajo costo.

3. Método de la preparación del sustrato.
Para la obtención de películas de óxido de zinc se ha utilizado acetato de zinc dehidratado[Zn(CH3COO)2
2H2O] como precursor y metanol como solvente. Se han depositado películas sobre sustratos de vidrio (cubre
objetos LAUKA, 22x22x0.17mm ) y silicio tipo N. La temperatura del sustrato se midió con termómetro digital
marca Omega, con el termopar tipo K en contacto con la parrilla de cerámica, colocado lo más cerca posible del
sustrato. La limpieza de los sustratos se realizó con...