Medición de la Banda Óptica en Films Compuestos de PVA

Resumen

Este estudio consiste en realizar la medición de la 
banda óptica en films de compuestos de PVA (alcohol polivi
nílico) el mismo que es un proceso fundamental para determi
nar sus propiedades electrónicas y ópticas, esenciales en apli
caciones como dispositivos ópticos y electrónicos. El PVA es 
un polímero que, combinado con otros materiales (como na
nopartículas de metales, cafeína, carbón o compuestos semi
conductores), forma películas delgadas con propiedades úni
cas. Estas películas son estudiadas por su potencial en campos 
que requieren alta transparencia, estabilidad térmica y buenas 
propiedades dieléctricas. 
La banda óptica o "band gap" es un parámetro crucial en los 
materiales semiconductores y dieléctricos, pues determina la 
energía mínima necesaria para que los electrones puedan sal
tar de la banda de valencia a la banda de conducción. En films 
de PVA, la banda óptica se mide típicamente mediante espec
troscopía UV-Vis (ultravioleta-visible). En este método, se re
gistra la absorbancia de la luz en función de la longitud de 
onda para determinar la energía de la banda prohibida, obser
vando dónde el material comienza a absorber fuertemente. 
Para interpretar estos datos, se aplican métodos como la ex
trapolación de Tauc, que permite calcular el valor de la banda 
prohibida al graficar el coeficiente de absorción vs la energía 
del fotón. Al extrapolar la porción lineal de esta curva hacia 
el eje de energía, se obtiene el valor de la banda óptica.

Palabras clave— Banda óptica, espectroscopía, 
extrapolación de Tauc, absorbancia.

Abstract— This study consists of measuring the optical band in 
films of PVA (polyvinyl alcohol) compounds, which is a 
fundamental process to determine their electronic and optical 
properties, essential in applications such as optical and 
electronic devices. PVA is a polymer that, combined with other 
materials (such as metal nanoparticles, caffeine, carbon or 
semiconductor compounds), forms thin films with unique 
properties. These films are studied for their potential in fields 
that require high transparency, thermal stability and good 
dielectric properties. 
The optical band or "band gap" is a crucial parameter in 
semiconductor and dielectric materials, as it determines the 
minimum energy necessary for electrons to jump from the 
valence band to the conduction band. In PVA films, the optical 
band is typically measured by UV-Vis (ultraviolet-visible) 
spectroscopy. In this method, the absorbance of light is recorded 
as a function of wavelength to determine the energy of the 
bandgap, observing where the material begins to absorb 
strongly. 
To interpret these data, methods such as Tauc extrapolation are 
applied, which allows calculating the value of the bandgap by 
plotting the absorption coefficient vs the energy of the photon. 
By extrapolating the linear portion of this curve towards the 
energy axis, the value of the optical band is obtained.

Keywords—  Band gap, spectroscopyTauc extrapolation, ab
sorbance. 

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