Efecto del sustrato en la Fotoluminiscencia de Nanohilos de ZnO

TOSI, EZEQUIEL; GALLAY, PABLO; TIRADO, MONICA; COMEDI, DAVID

La Plata, Buenos Aires

Congreso; VI Reunión Nacional de Sólidos 2015; 2015

Instituto de Física, Universidad Nacional de La Plata

La capacidad de controlar la síntesis de nanoestructuras semiconductoras, como así también sus propiedades electrónicas y ópticas, es la clave para su utilización en la fabricación de dispositivos electrónicos, optoelectrónicos y fotónicos. En estos sistemas, la superficie juega un rol preponderante (debido a su pequeño volumen y alta área de superficie específica) y resulta indispensable entender sus propiedades electrónicas. En este trabajo se presentan los primeros resultados obtenidos en la búsqueda de estudiar los estados electrónicos de las distintas superficies de nanohilos (NHs) de ZnO a través de métodos analíticos sensibles a la superficie. Al crecer NHs de ZnO por transporte de vapor en un horno tubular sobre substratos de Si, previamente catalizados con nanoclusters de Au, se observa que las estructuras crecen orientadas de manera vertical respecto del substrato, sobre una capa base de ZnO [1]. La presencia de esta capa dificulta el proceso de transferencia de los NHs sobre otros sistemas, necesaria para cambiar su orientación de vertical a horizontal. Motivados por imágenes de microscopía electrónica de NHs sintetizados sobre substratos carbonosos, donde no crece una capa base y además no es necesario catalizar con Au, en este trabajo NHs de ZnO fueron crecidos sobre dos sistemas diferentes basados en C: grafito compactado y fibras de carbono. En el primer sistema se perfeccionó un método para crecer láminas autosostenidas nanoestructuradas de alta, media y baja concentración de NHs entrelazados sin orientación específica (diámetros aproximados de 80 nm y largos de 2 mm), mientras que, en el sistema basado en fibras de carbono, se obtuvo una alta concentración de NHs monodispersos (diámetro de 20 nm y largo de 1 mm) orientados de forma radial, crecidos directamente sobre las fibras, a partir de los cuáles se perfeccionó un mecanismo de transferencia orientada en seco sobre substratos de Si. Se hicieron medidas de fotoluminiscencia, microscopía electrónica y estudios de espectroscopía de fotoelectrones excitados por rayos X (XPS) en NHs crecidos sobre Si por el método convencional (orientación vertical), NHs transferidos a Si a partir de fibras de C (orientados en el plano del substrato), láminas de NHs sobre grafito (sin orientación específica) y un cristal comercial de ZnO. En el primer sistema no se observaron diferencias respecto del cristal comercial, mientras que en los otros se detectaron efectos asociados a los cambios de orientación de los NHs.[1] N. Vega, R Wallar, J Caram, G Grinblat, M Tirado, R R LaPierre, D Comedi. Nanotechnology 23, 275602(2012).