Jiménez Narváez, RosbelAcosta Humánez, Manuel FernandoAgámez Hinestroza, Samir2022-01-282022-01-282022-01-22https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/4784En el presente trabajo se determinó la longitud del enlace Zn-O en el semiconductor ZnO dopado con Ce teniendo en cuenta una relación molar de dopado sustitucional x = 0, 01 − 0, 05, utilizando mediciones de difracción de rayos X (DRX) y espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR). Por DRX se encontró la fase wurzita, se calcularon los parámetros de red y con estos datos se calculó la longitud del enlace. Por FTIR se hallaron los modos de vibración característicos mediante el ajuste por de deconvolución de los espectros en el intervalo de 600- 400 cm−1 , con el fin dedeterminar la posición exacta de los picos asociados a los modos fonónicos de ZnO y así con la posición de modo E1(TO) se calculó la longitud del enlace. Con la técnica FTIR se encontró que la longitud del enlace crece con el aumento del dopado con cerio, mientras que con DRX se observó que la longitud del enlace tiene variaciones poco significativas.Resumen iiiIntroducción viReferencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vi1. Objetivos vii1.1. General . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii1.2. Específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. vii2. Aspectos teóricos2.1. Materiales semiconductores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.2. Semiconductor ZnO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23. Propiedades y aplicaciones del óxido de zinc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.3.1. Algunas propiedades vibracionales del ZnO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.4. Vibraciones de una cadena lineal biatómica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42.4.1. Ondas longitudinales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.4.2. Ondas transversales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.5. Espectroscopía infrarroja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.5.1. Tipos de vibraciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.5.2. Frecuencia de la vibración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.6. Propiedades ópticas en el infrarrojo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.7. Ajustes de espectros IR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112.7.1. Conversión de espectro medido en transmitancia a absorbancia . . . . . . . . . 112.7.2. Determinación y ajuste de los picos IR obtenidos . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.7.2.1. Suavizado (smoothing) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.7.2.2. Ajuste por curvas gaussianas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.7.2.3. Corrección de línea base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.8. Proceso sol-gel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142.9. Difracción de rayos X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.10. Instrumentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173. Aspectos experimentales3.1. Diseño experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.2. Síntesis de los materiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203.2.1. Determinación de los pesos de los reactivos necesarios para la síntesis . . . . . 203.2.2. Procedimiento para la síntesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.3. Difracción de rayos X . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.4. Espectroscopía infrarroja (FTIR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 283.4.1. Medición experimental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284. Análisis y Resultados4.1. Espectros infrarrojos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294.2. Deconvolución y modos de vibración característicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294.3. Cálculo de la longitud de enlace L (Zn−O) por FTIR. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324.4. Cálculo de la longitud de enlace b1 por DRX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344.5. Comparación de los valores de longitud de enlace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36Referencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375. Conclusiones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38Anexos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39A. Proceso de síntesis para la serie Zn 1 − x Ce x O. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40A.1. Relación estequiometrica c/n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40A.2. Peso del cerio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40A.3. Peso del zinc . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40A.4. Peso del ácido cítrico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41B. Incertidumbre asociadas. . . . . . . . . . . . . . . . . . 42B.1. Calculó de la incertidumbre de la masa efectiva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42B.2. Calculó de la incertidumbre de la constante de fuerza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43B.3. Calculó de la incertidumbre de la longitud de enlace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44B.4. Calculó de la incertidumbre de la relación c/a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44B.5. Calculó de la incertidumbre del parámetro de longitud u . . . . . . . . . . . . . . . . . 45B.6. Calculó de la incertidumbre de la longitud de enlace b1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46application/pdfspaCopyright Universidad de Córdoba, 2021Trabajo de grado - Pregradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)Modos de vibraciónLongitud de enlaceEspectroscopía infrarrojaDifracción de rayos XVibration modesBond lengthInfrared spectroscopyX-ray diffraction