Fabricación y caracterización de películas delgadas para cátodos de microbaterias recargables de litio

Abstract

En este trabajo se reporta el inicio del funcionamiento del equipo de sputtering de esta facultad. El plasma se genera con una fuente de voltaje variable de 13,56 MHz (radiofrecuencia), y junto al cátodo hay un imán de forma circular para asistir al plasma. Se operó el equipo en la modalidad rf-magnetron-sputtering y con una mezcla de gases de Ar-O2 para obtener películas delgadas de pentóxido de vanadio de diferentes espesores, depositadas sobre sustratos de vidrio y vidrio recubierto con una película delgada conductora de óxido de estaño (β-SnO). Las películas de V2O5 se han depositado a temperatura ambiente obteniéndose que las muestras V2O5/SnO/vidrio son siempre cristalinas de estructura ortorrómbica y las muestras V2O5/vidrio son amorfas, posteriormente se les calentó hasta 350 °C durante 3h - 4h, de modo que las películas de V2O5 sobre vidrio cristalizaron en una estructura ortorrómbica cuando las presiones de los gases fueron P02 /PAr = 18,6 % y estructura tetragonal cuando P02 / Par = 8,51 %. A las muestras V2O5/SnO/vidrio se les insertó diferentes cantidades de litio notándose que el cambio de la banda de absorción IR de 1032 cm-1 - 1035 cm-1 hacia 990 cm-1 se debe al alargamiento del parámetro c que une las capas del V2O5. La caracterización química cualitativa se hizo con espectroscopia de emisión de electrones por absorción de radiación X (XPS); la caracterización estructural se hizo con difracción de rayos X (XRD) y con espectroscopia de absorción de radiación en el infrarrojo (IR) se estudió las vibraciones de la red.