Synthesis and photoluminescence study of ZnO nanowires/nanorods

• Autor(a) principal: Debasu, Mengistie Leweyehu
• Data de Publicação: 2009
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/4816
• topic: Engenharia cerâmica e do vidro; Nanoestruturas; Óxido de zinco; Fotoluminescência

Os nanofios/nanobastões de ZnO foram sintetizados por evaporação térmica em substratos de alumina (Al2O3) e silício (Si). A morfologia, estrutura cristalina e propriedades ópticas dos nanofios/nanobastões foram caracterizadas por microscopia electrónica de varrimento (SEM), difracção de raios-X (XRD), e fotoluminescência em modo de excitação (PLE) e emissão (PL). Através das imagens de SEM é possível concluir que as morfologias dos nanofios/nanobastões dependem de parâmetros de síntese, tais como, temperatura, substrato e velocidade de fluxo de gases de O2 e N2. A nucleação e o crescimento dos nanofios/nanobastões são, também, discutidos com base no mecanismo de crescimento vapor-sólido. Os resultados de XRD mostram que os nanofios/nanobastões apresentam a fase wurzite hexagonal do ZnO. O espectro de PL, à temperatura ambiente, mostra duas bandas, nomeadamente, uma componente mais intensa na região espectral do verde e uma banda de menor intensidade relativa na zona do ultravioleta. Os espectros de fotoluminescência dos nanofios no substrato de Si foram analisados em detalhe a 12 K, mostrando diferentes componentes, tais como excitões ligados a dadores, pares aceitador-dador, réplicas de fonões de óptica longitudinal emissão associada a defeitos. Não foram identificadas transições de excitões livres, o que indica que os nanofios apresentam vários tipos de defeitos.