Electrodos transparentes para dispositivos optoelectrónicos basados en zno y óxido de grafeno

Abstract

El objetivo general de esta tesis es el desarrollo de nuevos electrodos transparentes para dispositivos optoelectrónicos. Los materiales aptos para su aplicación como electrodos transparentes deben presentar una alta transparencia en el espectro del visible y una alta conductividad. Recientemente con la aparición de la llamada electrónica flexible, también son requeridas propiedades mecánicas específicas. En las últimas décadas, las nuevas aplicaciones tales como dispositivos para emisión de luz, energía fotovoltaica o pantallas táctiles, por ejemplo, han exigido un gran esfuerzo en el desarrollo de los electrodos transparentes. El mercado está actualmente dominado por el ITO (In-Sn-O) y hay una gran actividad en la búsqueda de distintas alternativas. Los materiales conductores transparentes más estudiados son los llamados Óxidos Transparentes Conductores (TCO en sus siglas en inglés) basados en óxidos metálicos, principalmente de Sn, In, Zn y Cd, los cuales se pueden dopar o combinar para mejorar sus propiedades conductoras. El reto más reciente es la obtención de estos electrodos con las propiedades mecánicas adecuadas para su implementación en los dispositivos en electrónica flexible y en electrónica de gran área. Por tanto un objetivo primordial es obtener electrodos amorfos o nano-particulados manteniendo las propiedades ópticas y de transporte y, además, empleando temperaturas de síntesis o de depósito y de procesado suficientemente bajas para su compatibilidad con substratos flexibles. La irrupción del grafeno ha supuesto una apertura de posibilidades de desarrollo en el campo de la ciencia y tecnología de materiales. Específicamente, el campo de los electrodos transparentes, el grafeno supone el candidato ideal ya que su alta transmisión en el rango desde el UV hasta el MIR y la altísima movilidad de los portadores ofrecen la posibilidad de una mejora respecto al TCO por excelencia, el óxido de indio dopado con titanio (ITO). El principal obstáculo a vencer para la implementación del grafeno como electrodo transparente es la obtención a gran escala de grafeno de alta calidad. Para conseguir este objetivo existen diversas estrategias de síntesis.