Influencia de la morfología de los sustratos en las nanoestructuras de ZnO crecidas por deposición electroforética

ESPINDOLA, OMAR; REAL, SILVINA; MARIN, OSCAR; COMEDI, DAVID; TIRADO, MONICA

La Plata, Buenos Aires

Congreso; 102º Reunión Nacional de Física, Asociación Física Argentina; 2017

Asociación Física Argentina

El uso de estructuras de baja dimensión es un factor tecnológico clave en la creación de nuevos dispositivos funcionales y de detección que se benefician de su gran relación superficie-volumen. Sin embargo, muchas propiedades de los nanomateriales dependen no sólo de su tamaño sino también de sus procesos de crecimiento. Por lo tanto, es imperativo la búsqueda de una adecuada comprensión y control de la relación entre los procesos de crecimiento, la estructura, la morfología y las propiedades resultantes.Entre los materiales semiconductores, el ZnO constituye un material muy prometedor debido a sus propiedades de banda ancha directa, alta energía de ligación excitónica, no toxicidad, síntesis controlable en una amplia diversidad de nanoestructuras, entre otras. Al combinar estas propiedades, el ZnO permite su aplicación en sensores, biosensores, dispositivos fotónicos y optoelectrónicos, memorias ópticas y elementos básicos para la construcción de una electrónica flexible y transparente. En un trabajo anterior [1], se informó el crecimiento auto-ensamblado (sin el uso de una plantilla) de nanohilos de ZnO sobre sustrato de Si con nanoclusters Au. El crecimiento de los nanohilos se realizó a temperatura ambiente mediante deposición electroforética (EPD) a partir de una suspensión coloidal de nanopartículas de ZnO.Dado que los resultados experimentales muestran que las morfologías y calidades obtenidas dependen fuertemente de la morfología del sustrato, en el presente trabajo se investiga la influencia del sustrato así como también del tamaño, forma y separación entre los nanoclusters de Au sobre las propiedades de las nanoestructuras de ZnO crecidas por EPD.Los sustratos utilizados son obleas comerciales de Si y obleas de Si con capas de SiO2 amorfas (crecidas por oxidación térmica), donde se deposita una monocapa de Au por pulverización catódica y recocido en diferentes condiciones para producir clusters de Au de tamaño nanométrico. Las nanoestructuras de ZnO obtenidas se caracterizan por microscopía electrónica de barrido y transmisión, espectroscopia de rayos X de dispersión de energía, difracción de rayos X y espectroscopia de fotoluminiscencia. La influencia de la morfología del sustrato y parámetros del proceso sobre la calidad y morfología de las nanoestructuras producidas se discute en detalle.[1] C. Sandoval, O. Marin, S. Real, D. Comedi, M. Tirado. Electrophoretic deposition of ZnO nanostructures: Au nanoclusters on Si substrates induce self-assembled nanowire growth. Materials Science Engineering B, 187, 21-25 (2014).