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Título : PELÍCULAS LUMINISCENTES DE ÓXIDO DE CIRCONIO INTRÍNSECAS E IMPURIFICADAS CON EUROPIO Y TERBIO MEDIANTE LA TÉCNICA DE ROCÍO PIROLÍTICO ULTRASÓNICO
Autor : Dr. Guzmán Mendoza, José
Dr. García Hipólito, Manuel
RAMOS GUERRA, ALMA ISABEL
Palabras clave : PELÍCULAS LUMINISCENTES
ÓXIDO DE CIRCONIO
EUROPIO
TERBIO
TÉCNICA DE ROCÍO PIROLÍTICO ULTRASÓNICO
Fecha de publicación : 27-jun-2011
Resumen : In this thesis work the morphologic characteristics, chemical composition and the photoluminescence properties of the thin films of zirconium oxide (ZRO2), doped with a combination of europium (Eu3+) and terbium (TB3+) are reported, as well as the characteristics of the thin films with only one impurity; all of them, obtained with the ultrasonic spray pyrolysis technique. For the synthesis of these films were used octahydrate zirconium oxychloride (ZrOCl2.8H2O), hexahydrate europium chloride (EuCl3.6H2O) and hexahydrate terbium chloride (tbcl3.6h2o) as precursors. All the compounds were dissolved in deionized water. Thereafter, the films were deposited on corning glass and silicon within the range of temperatures from 350 to 600°C; all this, with the purpose of knowing the influence of this parameter on the cristallinity and photoluminescent properties of the material. The films were characterized to know about their morphology through scanning electronic microscopy, their crystal structure through X ray diffraction, their chemical composition through energy dispersive spectroscopy and their photoluminescent properties with the use of photoluminescence spectroscopy. The results obtained by scanning electrons microscopy, showed films with rough surfaces, characteristic that makes the material optimal for some luminescence applications. Inasmuch as the structural results, the films showed an amorphous structure at lows temperatures. It was found, that whit the rise of substrate temperature the material acquires a crystal structure corresponding to the tetragonal phase of the hafnium oxide. The rise in the deposit temperature also is reflected in the increasing size of the crystallites. The elemental analysis showed that the chloride presence in the films, which decrease with the rise of deposit temperature; the films deposited at higher temperatures showed a chemical composition closer to the ideal for ZrO2 films. As for the photoluminescent analysis, the films DOPED with europium showed emission lines centered at 578nm, 591nm, 612nm, 653nm y 703nm; associated with the transitions 5D0  7F0, 5D0  7F1, 5D0  7F2, 5D0  7F3, 5D0  7F4 respectively in the case of the terbium, the transitions that we can identify are 5D4  7F6, 5D4  7F5, 5D4  7F4, 5D0  7F3, with lines of emission centered at en 489nm, 548nm, 588nm y 620nm. For the films that were deposited with a combination of terbium and europium, it was found that also, the lines of emission are a combination of the transitions corresponding to the europium and terbium; the most intense line of emission is the one of terbium at 548nm.
Descripción : En este trabajo de tesis se reportan las características morfológicas, estructurales, de composición química y las propiedades fotoluminiscentes de películas de óxido de circonio (ZrO2), impurificadas con una combinación de europio (Eu3+) y terbio (Tb3+), así como las características de las películas con una sola impureza; todas ellas, obtenidas a partir de la técnica de rocío pirolítico ultrasónico. En la síntesis de estas películas se utilizaron como materiales precursores oxicloruro de circonio octahidratado (ZrOCl2.8H2O), cloruro de europio hexahidratado (EuCl3.6H2O) y cloruro de terbio hexahidratado (TbCl3.6H2O); todos compuestos, disueltos en agua deionizada. Posteriormente Las películas fueron depositadas sobre substratos de vidrio Corning y silicio en el intervalo de temperaturas de 350 A 600oC, con la finalidad de conocer la influencia que tiene este parámetro en la cristalinidad y propiedades fotoluminiscentes del material. Las películas fueron caracterizadas en su morfología mediante microscopia electrónica de barrido, en su estructura cristalina mediante difracción de rayos X, en su composición química por medio de espectroscopia por dispersión de energía y en sus propiedades luminiscentes mediante espectroscopia fotoluminiscente. Los resultados obtenidos por microscopia electrónica de barrido, mostraron películas con una superficie muy rugosa, característica que las hace un material adecuado, para aplicaciones luminiscentes. En cuanto a los resultados estructurales, las películas presentaron una estructura amorfa a bajas temperaturas, se encontró, que al aumentar la temperatura de depósito, el material adquiere una estructura cristalina que corresponde a la fase tetragonal del óxido de hafnio, el incremento en la temperatura de depósito también trae como consecuencia un incremento en el tamaño de los cristales. El análisis elemental mostró la presencia de cloro en las películas, el cual disminuyó con el aumento de la temperatura de depósito; las películas depositadas a las temperaturas más altas presentaron una estequiometria más cercana a la ideal para el ZrO2. En cuanto al análisis fotoluminiscente, las películas impurificadas con europio presentaron líneas centradas en 578nm, 591nm, 612nm, 653nm y 703nm; asociadas a las transiciones 5D0  7F0, 5D0  7F1, 5D0  7F2, 5D0  7F3, 5D0  7F4 respectivamente. En el caso del terbio, las transiciones que se pueden identificar son 5D4  7F6, 5D4  7F5, 5D4  7F4, 5D0  7F3 con líneas de emisión centradas en 489nm, 548nm, 588nm y 620nm. Para las películas que se depositaron con una combinación de terbio y europio, se encontró también las líneas de emisión son una combinación de las transiciones pertenecientes al europio y terbio, siendo la más intensa, la emisión del terbio en 548nm.
URI : http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/8325
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