Películas de óxido de zinc impurificado(Zn1-xMxO) con propiedades fotoluminicentes, producidas a través del método de depósito atómico en capas

Abstract

The synthesis of one-dimensional single crystalline ZnO nanostructures has been of increasing interest due to their promising applications in nanoscale. Doped and vertically aligned ZnO nanorod arrays with different aspect ratios were synthesized by mixed method. In this study, it was possible to obtain vertically aligned nanorods using a method that consists in two steps: i) firstly the growing of a textured ALD film to grow a ZnO seeded surface on glass and silicon single crystals (111). ii) subsequently the nanorod array growth by solvothermal synthesis. The textured ZnO layer with preferential direction in the normal c-axes is formed on substrates by the decomposition at 190˚C and ~2.51E-1 torr of diethylzinc (DEZn) to provide nucleation sites for vertical nanorod growth. ALD parameters such as exposure time of 0.05 s and number of cycles 400 were varied to modulate the crystallographic nature of seed layer. Doped ZnO nanorods (ZnONRs) growth over the substrates was performed by wet chemical procedure in which Zn(NO3)2 and hexamethylenetetramine were used as the main precursors. C6H9O6In, Ru3(CO)12 and Ce(C2H3O2)3•1.5H2O compounds were used for doping.

La síntesis de nanoestructuras unidimensionales de cristales de ZnO ha sido de gran interés debido a su potencial en aplicaciones a nanoescala. Nanobarras impurificadas alineadas verticalmente con diferentes relaciones aspecto fueron sintetizadas por un método mixto. En este estudio, fue posible crecer nanobarras verticalmente alineadas usando una ruta que consiste en dos etapas: i) primeramente un crecimiento de textura usando una película de ZnO crecida por Depósito Atómico en Capas (ALD), aplicadas en una superficie de vidrio y monocristal de silicio (111); ii) subsecuentemente el crecimiento verticalmente alineado de las nanobarras impurificadas por síntesis solvotérmica. El recubrimiento texturizado de ZnO con crecimiento preferencial en la dirección del eje-c se forma sobre los sustratos por la descomposición del precursor dietilzinc a 190˚C y ~2.51 E-1 torr para promover la nucleación de sitios en el crecimiento vertical de barras. Los parámetros utilizados en el tiempo de exposición de ALD fueron 0.05 segundos y 400 ciclos, con la finalidad de modular la naturaleza de la capa semilla. En el crecimiento de nanobarras impurificadas (ZnO-NRs) sobre los dos sustratos (vidrio y silicio) se utilizaron como principales precursores la hexametiltetraamina ([CH2]6N4) y el nitrato de zinc (Zn[NO3]2). Los impurificantes utilizados en cada sistema fueron C6H9O6In, Ru3(CO)12 and Ce(C2H3 O2)3•1.5H2O.