Caracterización eléctrica de semiconductores policristalinos. Aplicación al óxido de zinc

Resumen

Se ha establecido un marco teórico para el estudio del transporte de carga a través de interfaces eléctricamente activas, especialmente útil para descripción de la respuesta eléctrica de semiconductores policristalinos con bordes de grano eléctricamente activos. Dicho marco teórico extiende los formalismos previos, permite el análisis de condiciones experimentales nuevas, y posibilita la investigación de parámetros físicos que permanecían inaccesibles. Además, el desarrollo teórico proporciona un formalismo unificado para las diversas situaciones experimentales, del que se carecía previamente. Dentro de este marco,se han desarrollado nuevas técnicas de caracterización eléctrica esclareciendo al relación entre el esquema teórico y su aplicación práctica, y proporcionando pautas nítidas para la utilización del formalismo sin simplificaciones inadecuadas. Las técnicas desarrolladas proporcionan información nueva sobre la estructura electrónica del material, permiten tratar casos previamente inabordables, y permiten separa las diversas regiones microscópicas que contribuyen a su respuesta eléctrica. Como aplicación de este trabajo, se ha estudiado el caso de los materiales varistores basados en óxido de zinc. Tras situar al material con respecto al esquema teórico, se ha producido a su caracterización C-V sin restricciones sobre la amplitud de las señal de medida. A continuación, se han obtenido los parámetros físicos de su estructura electrónica en las distintas regiones microscópicas. Así, se ha descubierto el efecto PTCR (Coeficiente de temperatura positivo para la resistencia) del interior de grano, se han explicado diversos aspectos del comportamiento bajo pulsos de alta corriente, se ha demostrado la existencia de un nivel profundo dominante, se ha encontrado un posible origen a la respuesta no Debye del material, y se ha correlacionado la pérdida de propiedades bajo sobrecocción con los cambi