Efecto de la temperatura del sustrato en nanohilos de ZnO fabricados por transporte de vapor por flujo de Ar + O2

JORGE CARAM; N. VEGA; C. ZAPATA; M. VILLAFUERTE; S. P. HELUANI; D. COMEDI

Rosario, Santa Fé

Congreso; 94º Reunión Nacional de Física; 2009

Asociación de Física Argentina

Presentamos estudios por microscopía electrónica de barrido (SEM), fotoluminiscencia y espectroscopia Raman de nanohilos de ZnO obtenidos mediante la técnica de transporte de vapor en tubo de cuarzo evacuado por donde se hizo circular una mezcla de gases Ar y O2. El tubo se encuentra dentro de un horno tubular y dentro de él hay una mezcla de polvos de ZnO y grafito a 1100C. Los sustratos utilizados para el crecimiento son obleas de Si (111) con una capa de dióxido de silicio de 500 nm sobre la que se depositaron nanopartículas de Au para catalizar el crecimiento unidimensional de ZnO. Se realizaron crecimientos sucesivos en los que se mantuvo todos los parámetros constantes excepto la posición de sustrato con respecto al centro del horno, fijándose así, gracias al gradiente de temperatura natural del horno, una temperatura de sustrato definida en cada caso dentro del rango entre 200C y 900C. Los resultados de SEM demuestran que los nanohilos se alinean preferencialmente en dirección perpendicular al sustrato. Se observa además un aumento del radio de los nanohilos con el aumento de la temperatura en todo el rango estudiado, mientras que el largo de los mismos aumenta, alcanza un máximo para 700C y luego cae para mayor temperatura. En las más altas temperaturas los nanohilos se funden y forman láminas bidimensonales perpendiculares al sustrato. Las muestras presentan relativamente alta fotoluminiscencia con espectros típicos para el ZnO, donde se observa un pico excitónico característico en UV y otro pico ancho centrado en el verde debido a recombinación a través de defectos. Estos y los espectros Raman serán discutidos dentro del conjunto de los resultados experimentales obtenidos por nosotros y los disponibles en la literatura.