Morfologia de filmes finos nanoestruturados de ZnO produzidos pelo método SILAR

Abstract

A utilização do ZnO no campo da nanotecnologia é ampla devido a características físicas únicas tais como, banda proibida (~3,37 eV), energia de ligação de éxciton de 60 MeV, atóxico e de baixo custo. A estrutura cristalina hexagonal permite obter uma ampla diversidade de morfologias e isto permite sua utilização em: lasers de UV, cristais piezoeléctricos, sensores químicos, sensores de gás, diodos emissores de luz, foto detectores e células solares. Uma das possíveis morfologia do filme fino de ZnO é um arranjo unidimensional submicrométrico de bastões, nanobastões e nanofios, o qual tem atraído muito interesse devido a alta área superficial e a alta proporção de aspecto, que são nanopartículas com um comprimento muitas vezes maior do que sua largura. Neste trabalho foi estudada a influência dos parâmetros do método de adsorção de camada iônica e reação sucessivas (SILAR) na obtenção de filmes de ZnO nanoestruturados sobre substrato de vidro recoberto com óxido de estanho dopado com flúor (SnO2:F). Na temperatura de 90°C ocorreu a formação de ZnO e o aumento de nanoestruturas formadas. A quantidade de ciclos e responsável pela densidade superficial, o crescimento acelerase após se atingir a densidade superficial critica. O tempo de permanência no banho de nucleação não tem influência significativa, já no banho de crescimento com o aumento do tempo ocorreu coalescimento das nanoestruturas. O uso do cloreto de zinco como precursor no banho de nucleação apresentou crescimento mais lento para concentrações molares baixas, o aumento da concentração molar resultou em filmes porosos. Os resultados obtidos neste estudo mostraram que alterações simples nas variáveis do processo SILAR para obtenção de ZnO permitiram desde a obtenção de nanoestruturas individuais a filmes compactos ou porosos.