Influencia del tamaño y distribución de nanoclusters de Au en el crecimiento de nanoestructuras de ZnO crecidas por transporte de vapor

ESPÍNDOLA, OMAR; VEGA, NADIA; COMEDI, DAVID; TIRADO, MONICA

Parque Tecnológico Miguelete, Buenos Aires

Encuentro; XIX Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados: NANO 2019; 2019

Centro Atómico Constituyentes

Un gran desafío de la ciencia de las nanoestructuras de semiconductores es el comprender y controlar efectivamente sus propiedades ópticas y eléctricas. El control de estas propiedades se define, en gran medida, por la ruta de fabricación elegida, pero también dependen del sustrato donde crecen, así como también, de los tratamientos post crecimiento que se les realice. Un estudio sistemático de la influencia del sustrato en el crecimiento y en las propiedades de las nanoestructuras, genera un gran interés tanto a nivel científico como comercial. En particular, se ha dirigido mucho esfuerzo hacia la fabricación y manipulación de nanoestructuras de ZnO debido a sus potenciales aplicaciones en optoelectrónica, electrónica y en sensores. Uno de las técnicas más usadas para el crecimiento de nanoestructuras de ZnO es la de transporte de vapor, la cual permite obtener nanohilos (NHs) orientados de alta calidad y factibles de ser utilizados para la fabricación de dispositivos electrónicos. En esta técnica se utiliza un tubo de cuarzo (inicialmente evacuado y luego con una circulación de una mezcla de gases Ar y O2) dentro de un horno eléctrico tubular, el cual presenta un perfil de temperaturas en función de la posición. Dentro del tubo, se ubica una mezcla de polvos fuente de Zn y grafito en una posición correspondiente a los 1100°C, temperatura a la cual los polvos fuentes se subliman. El vapor rico en Zn es arrastrado por el flujo de gases hacia el sustrato, que se encuentra una cierta distancia y a una menor temperatura, sobre el cual se deposita ZnO formando NHs. Los sustratos son obleas sobre las que se depositaron nanoclusters de Au que actúan como catalizadores del crecimiento unidimensional del ZnO [1,2]. Los nanoclusters de Au se obtienen a partir de la técnica de sputtering seguida de un tratamiento térmico. La distribución de tamaños y morfología de los mismos puede modificarse mediante los parámetros de deposición y tratamiento térmico. Este trabajo se enfoca en estudiar la manera en que influyen tanto en la morfología como en las propiedades ópticas de los NHs de ZnO crecidos mediante la técnica de trasporte de vapor la morfología y distribución de tamaños de los nanoclusters de Au sobre obleas de Si. Las muestras se analizan mediante microscopía electrónica de barrido y de transmisión, espectroscopia de rayos X de energía dispersiva, difracción de rayos X, y espectroscopia de fotoluminiscencia. Se estudian las correlaciones entre los parámetros de los nanoclusters y las propiedades de las nanoestructuras, teniendo en cuenta la interfaz sustrato/nanoclusters de Au/NHs de ZnO.Referencias:[1] N. C. Vega, R. Wallar, J. Caram, G. Grinblat, M. Tirado, R.R. LaPierre, D. Comedi, Nanotechnology, Vol 23, (27), (2012) 275602. [2] D. Comedi, M. Tirado, C. Zapata, S. P. Heluani, M. Villafuerte, P.K. Mohseni, Ray LaPierre. Journal of Alloy and Compounds, V. 495, 2, (2010) 439-442.