Caracterización vibracional de microhilos de ZnO: Influencia de defectos estructurales en las bandas características

D. M. ARCINIEGAS; J. BARZOLA-QUIQUIA; BAJALES, NOELIA; P. G. BERCOFF

Congreso; XV Seminario Intensivo de Materia Condensada y Física Estadística - SIMAFE 2020; 2020

Elóxido de Zinc (ZnO) es uno de los materiales semiconductores más atractivos enla actualidad, debido a sus   potenciales aplicaciones en optoelectrónica,electrónica transparente, espintrónica y hasta en biomedicina por su carácterbiocompatible. Se ha demostrado que la presencia de defectosintrínsecos y extrínsecos tiene un rol importante en las propiedades de estematerial [1,2]. En particular, el comportamiento tipo-n del ZnO sin dopar hasido interpretado en función de centros donores nativos, identificados comointersticiales de Zn o vacancias de oxígeno. Así, el estudio de la distribuciónespacial de defectos, tanto en la superficie como en el material masivo deestructuras nano y microcristalinas, es de fundamental importancia para eldiseño de dispositivos optoelectrónicos. Por otra parte, en el espectro Raman sehan observado corrimientos en la posición de la banda E2, característicadel ZnO, efecto que ha sido atribuido al confinamiento óptico [3]. De estamanera, lograr un entendimiento de la influencia que tienen los defectosestructurales en las bandas características del ZnO, aportará al estudio delcontrol de propiedades de este material.      En estetrabajo se presentan resultados de caracterización vibracional por micro-espectroscopíaRaman, empleando longitudes de onda incidentes de 514 y 633 nm. Ladeterminación morfológica se realizó por microscopía confocal (Fig. 1a) y óptica.Se evidenció la presencia de numerosos defectos superficiales originados en elproceso de síntesis (Fig. 1b), con gran dispersión en tamaños y de formasirregulares. Se realizó un análisis comparativo de espectros Raman adquiridos endistintos puntos de microhilos de ZnO de ~10 µm de diámetro, en zonas con y sindefectos, para ambas longitudes de onda. En las regiones de los microhilos condefectos se observaron corrimientos en la posición de la banda E2 haciafrecuencias mayores, respecto de las zonas donde no se evidenció la presencia dedefectos (Fig. 1c). Estas diferencias podrían seratribuidas a efectos de confinamiento y/o calentamiento inducido por la energíadel láser incidente.