Nanoestructuras de ZnO Jerárquicas: Mecanismos de Crecimiento y Luminiscencia Superficialmente Correlacionada

G. GRINBLAT; M.G. CAPELUTO; M. TIRADO; A.V. BRAGAS; D. COMEDI

Encuentro; Encuentro Científico de Investigadores de la Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología; 2012

En un proceso de transporte en fase de vapor en un sistema de horno de doble tubo se hicieron crecer muestras de nanoobjetos de ZnO sobre sustratos de sílica fundida, Si(100) y SiO2-a/Si(100), todos ellos recubiertos con nanoclusters de Au. Según el tipo de sustrato se consiguieron crecer nanohilos de ZnO de diferente tamaño y densidad. Disminuyendo la presión parcial de O2 respecto de la de Zn durante el ciclo de crecimiento, se obtuvieron nanoestructuras en forma de peines y hojas. Sobre Si(100) sin Au se encontraron nanoestructuras compuestas de un núcleo a partir del cual crecieron nanohilos en dirección radial ("nanoerizos"). Se estudió la fotoluminiscencia inducida por absorción de dos fotones (TPPL) de las distintas nanoestructuras fabricadas empleando un haz láser pulsado micrométrico polarizado de longitud de onda de 740 nm. La región UV de los espectros contiene una serie de picos que dependen de la nanoestructura y su orientación respecto de la polarización de excitación, y está dominada por la emisión excitónica y sus réplicas fonónicas. Para el caso de los nanopeines se encontraron, además, modos de Fabry-Perot originados a partir de múltiples reflexiones de la luz en los dientes de los peines, demostrando la alta calidad de la nanoestructura y promisorias aplicaciones en nanoláseres. Se encontró una correlación no lineal entre el cociente determinado por la fotoluminiscencia asociada a defectos (banda en el visible) y la excitónica (UV) y la superficie específica de los distintos nanoobjetos, que indica que los defectos de deficiencia de O (vacancias de O y/o intersticiales de Zn) en la superficie definen la morfología de la nanoestructura.