The influence of thermal annealing on the photoconducting properties of BaSnO3 films

Autores
Bridoux, German; Ferreyra, Jorge Mario; Guimpel, Julio Juan; Nieva, Gladys Leonor; Villafuerte, Manuel Jose
Año de publicación
2021
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Starting from high-quality oxygen-deficient BaSnO3 films, we have monitored the evolution of their electrical conducting and photoconducting properties after subsequent post-thermal annealing in oxygen. In this way, we have been able to modify the electrical conductivity of the film by at least three orders of magnitude (from 18.2 to 0.013 ω - 1 m-1) by simply reducing the oxygen vacancies concentration after each thermal annealing. Even though the film holds its semiconducting-like behavior, we have observed a modification of the hopping parameters concomitant with a decrease in the Fermi energy level as the electrical conductivity is reduced. Similarly, the effective energy gap extracted from photoconductance spectroscopy measurements decreases as the Fermi energy level decreases suggesting the presence of in-gap states generated by oxygen vacancies. A direct energy bulk gap value of (3.8 ± 0.1) eV was obtained. While the photoconductivity increases from ≃ 4.6 to 73%, its slow time constants become less dominant as the electrical conductivity is decreased in accordance with a reduction of the oxygen vacancies density, which play a key role as electron-traps.
Fil: Bridoux, German. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Física del Noroeste Argentino. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Física del Noroeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología. Laboratorio de Física del Sólido; Argentina
Fil: Ferreyra, Jorge Mario. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Física del Noroeste Argentino. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Física del Noroeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología. Departamento de Física. Laboratorio de Física del Sólido; Argentina
Fil: Guimpel, Julio Juan. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; Argentina
Fil: Nieva, Gladys Leonor. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche | Comisión Nacional de Energía Atómica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnología - Nodo Bariloche; Argentina
Fil: Villafuerte, Manuel Jose. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Física del Noroeste Argentino. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Física del Noroeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología. Departamento de Física. Laboratorio de Física del Sólido; Argentina
Materia
PHOTOCONDUCTING
OXIGEN
ANNEALING
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Similarly, the effective energy gap extracted from photoconductance spectroscopy measurements decreases as the Fermi energy level decreases suggesting the presence of in-gap states generated by oxygen vacancies. A direct energy bulk gap value of (3.8 ± 0.1) eV was obtained. While the photoconductivity increases from ≃ 4.6 to 73%, its slow time constants become less dominant as the electrical conductivity is decreased in accordance with a reduction of the oxygen vacancies density, which play a key role as electron-traps.Fil: Bridoux, German. Universidad Nacional de Tucumán. Instituto de Física del Noroeste Argentino. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet Noa Sur. Instituto de Física del Noroeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología. Laboratorio de Física del Sólido; ArgentinaFil: Ferreyra, Jorge Mario. Universidad Nacional de Tucumán. 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