Estudio de la resistividad a bajas temperaturas de películas delgadas de nitruro de tántalo sintetizadas por pulverización catódica DC

Abstract

RESUMEN En el presente trabajo de investigación se estudió la resistividad eléctrica a bajas temperaturas de películas delgadas de nitruro de tántalo, debido a las múltiples aplicaciones que tienen estas películas en diversos campos industriales, y sobre todo en microelectrónica y el campo aeroespacial; de ahí la relevancia de poder extender los conocimientos sobre ellas. Se sintetizaron las películas por la técnica de pulverización catódica con fuente de corriente continua, utilizando un sustrato de silicio (111) y para su caracterización, equipos como Difractómetro de rayos X, interferómetro de Michelson, elipsómetro, nano voltímetro, fuente de corriente de precisión y un termómetro digital Fluke. El proceso de síntesis consistió en una presión Ar/ N2 de 5.7 𝑥 10−3 mb durante 10 minutos a una temperatura del sustrato de 470° C. El análisis de DRX indicó la presencia de nitruro de tántalo FCC, parámetro de red a = 4.35 Å, tamaño de grano de 82.6 Å; y la resistividad en función de la temperatura muestra una relación líneal, con valores de resistividad de 3.4×104Ω.𝑐𝑚 𝑦 4.2×104Ω.𝑐𝑚 en el rango de temperaturas 296 K – 90 K respectivamente, considerando un espesor de la película de 60.57 nm. El coeficiente de temperatura de resistencia es −1.2×10−9𝑝𝑝𝑚/𝐾. De la relación lineal concluimos que las películas muestran un comportamiento semiconductor el cual se reafirma con el valor negativo del TCR y que estas películas son ideales para la fabricación de componentes electrónicos de precisión.