Fotoluminiscencia en función de la temperatura en arreglos de nanohilos de ZnO semiorientados verticalmente

JORGE CARAM; L. BORRERO; F. E. G. GUIMARÃES; YU. A. PUSEP

Malargüe, Mendoza

Congreso; 95º Reunión Nacional de Física; 2010

Asociación de Física Argentina

Se presentan medidas de la fotoluminiscencia (PL) en función de la temperatura en nanohilos de ZnO semiorientados verticalmente sobre sustratos de SiO2/Si depositados por el método de transporte de vapor en un tubo evacuado bajo un flujo controlado de Ar + O2 en un horno tubular horizontal. Varias muestras fueron crecidas a temperaturas de sustrato diferentes (Ts=200-900oC). El diámetro y largo de los nanohilos aumenta considerablemente con la Ts, como fue observado por medidas de microscopía electrónica de barrido. Las muestras presentan espectros de PL con intensidades relativamente altas en temperatura ambiente caracterizada por picos en el UV debido a emisión excitónica de ZnO (excitones libres y ligados a defectos rasos) y una banda ancha centrada en el verde asociada a la recombinación mediada por estados profundos asociados a la deficiencia de oxígeno. Cuando se reduce la temperatura, los picos en el UV se desplazan hacia energías más altas, como resultado del aumento del gap. La banda en el verde, en cambio, queda fija en la misma posición del espectro, indicando que no deviene de transiciones involucrando estados extendidos en las bandas, sino solamente estados localizados. Con el aumento de la Ts, la intensidad de los picos en el UV disminuye a expensas de la banda en el verde, indicando una mayor deficiencia de oxígeno, esperada para un crecimiento en ambiente reductor. Los resultados se discuten a la luz del mecanismo de crecimiento y medidas previas en sistemas relacionados.