Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería (Apr 2009)
Crecimiento, propiedades estructurales, térmicas, ópticas y eléctricas del CuIn5S8 Growth, structural, thermal, optical and electrical properties of CuIn5S8
Abstract
En el presente trabajo el compuesto CuIn5S8 es obtenido por fusión directa de la mezcla estequiométrica de los elementos químicos constituyentes. Los datos de la difracción de rayos X en polvo, indexados con el programa TREOR 90, muestran un cristal monofásico de estructura cúbica spinel, con grupo espacial Fd3m y parámetro de celda unidad de 10.69 Å. De acuerdo con las medidas de Análisis Térmico Diferencia (ATD) este cristal funde congruentemente alrededor de 1084ºC. Se utilizaron medidas de tramitancia para obtener el coeficiente de absorción a. A partir de este último se encontraron dos brechas de energía Eg a temperatura ambiente, una directa y otra indirecta, con valores de 1.41 y 1.25 eV, respectivamente. Por primera vez se reporta la reflectividad de este compuesto, a partir de ésta se confirmaron los valores de las brechas de energía obtenidos de las medidas de tramitancia. El estudio de las propiedades eléctricas muestra que la conductividad del CuIn5S8 es tipo n. Dos energías de activación fueron estimadas de los diagramas de Arrhenius de la resistividad y de la concentración de portadores, 56 meV y 0.16 eV, respectivamente.In the present work the compound CuIn5S8 is obtained by direct fusion of the estoichiometric mixture of the constituent chemical elements. The data of the X-ray powder diffraction, indexed with the program TREOR 90, show a single-phase crystal with cubic spinel structure, space group Fd3m and unit cell parameter of 10,69 Å. Differential Thermal Analysis (DTA) measurements show that this crystal melts congruently around 1084ºC. Transmittance measurements were used to obtain the absorption coefficient a. From this last one two energy gaps Eg were found at room temperature, one direct and another indirect, with 1.41 and 1,25 eV, respectively. The reflectivity of this compound is reported for the first time and is used to confirm the energy gaps values obtained from transmittance measurements. The study of the electrical properties shows that the conductivity of the CuIn5S8 is n-type. Two activation energies were estimated from the Arrhenius plots of the resistivity and the carrier concentration, 56 meV and 0.16 eV, respectively.
