Nanohilos de ZnO sobre sustratos poliméricos: crecimiento y caracterización

V.E. SANTILLÁN; G. SIMONELLI

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Congreso; 103 Reunión de la Asociación Física Argentina; 2018

Asociación Física Argentina

El óxido de cinc (ZnO) es un material semiconductor de gap amplio (~3,3 eV a 300°K) y de alta energía de unión de excitones (60 meV), muy estudiado por sus propiedades ópticas, eléctricas y piezoeléctricas, que ha concitado mucho interés para aplicaciones tecnológicas. El ZnO nanoestructurado puede producirse en gran diversidad de formas dependiendo de la técnica y parámetros de producción del mismo. Entre los métodos de crecimiento de nanoestructuras, se destaca el método hidrotérmico que no requiere altas temperaturas (90°C ) y que permite obtener nanohilos cortos (nanobastones) de crecimiento regular y excelente cubrimiento del sustrato. Combinado con un sembrado previo de nanocristales obtenidos mediante descomposición térmica de acetato de Zn a una temperatura de unos 300°C, los nanobastones crecen orientados, perpendiculares al sustrato. Este resultado es independiente del tipo de sustrato utilizado [1,2]. En este trabajo se presenta un método de obtención de nanoestructuras orientadas de ZnO sobre sustratos transparentes, flexibles y conductores de tereftalato de etileno (PET) cubierto con óxido de estaño e indio (ITO). Para el sembrado se propone un depósito de una película delgada de ZnO mediante láser pulsado (PLD) a baja temperatura (100°C y 150°C) ya que los sustratos no pueden ser sometidos a temperaturas mayores sin reblandecerse. El crecimiento se realizó por el método hidrotérmico a 90°C. Para evaluar la eficacia del sembrado con PLD, se compararon las estructuras crecidas sobre los sustratos de ITO-PET con crecimientos realizados sobre ITO-Glass y sembrados mediante descomposición térmica de acetato de Zn. Se presentan los resultados de microscopía electrónica de barrido, difracción de Rx y espectros de fotoluminiscencia. Las nanoestructuras crecidas sobre los sustratos ITO-PET mostraron un crecimiento homogéneo sobre todo el sustrato. Sobre ITO-Glass se observaron estructuras con excelente orientación pero distribuidas de manera no uniforme. La fotoluminiscencia en todos los casos presenta los picos característicos del ZnO en el UV y en el visible.1. L.E. Greene et al. "General route to vertical ZnO nanowires arrays using textured ZnO seeds" Nano Lett. 5 (7) 1231-1236 (2005).2. L.E. Greene et al. "Solution-Grown Zinc Oxide Nanowires" Inor. Chem. 45, 7535-7543 (2006).