CRECIMIENTO Y MORFOLOGÃA DE NANOESTRUCTURAS DE ZnO OBTENIDAS POR ROCIADO PIROLÃTICO

Resumen

RESUMEN

Se evaluó la morfología y crecimiento de nanoestructuras de ZnO obtenidas mediante la técnica de rociado pirolítico a las temperaturas de 350°C, 400°C y 450°C. Las nanoestructuras fueron crecidos sobre películas de ZnO:Au depositadas sobre silicio por sol-gel. La solución precursora fue preparada a partir de cloruro de zinc y tiourea disueltos en etanol y agua ultrapura. Durante el proceso de rociado, la presión del aire neumático y la razón de flujo se mantuvieron constantes e igual a 2,2 kPa y 6,0 L/min respectivamente. Los patrones de difracción por rayos X, mostraron picos asociados a planos cristalinos de la estructura hexagonal wurtzita, revelando mejor cristalinidad a la temperatura de crecimiento de 450 °C. Las imágenes por microscopía electrónica de barrido revelaron nanoestructuras de ZnO en forma de nanobarras (“nanorodsâ€) a la temperatura de 350 °C. A la temperatura de 400 °C, se obtuvo nanoestructuras de forma acicular (“nanoneedlesâ€), pero de menor razón de aspecto. La rapidez de crecimiento de estas nanoestructuras aciculares fue mayor en la dirección transversal que en la longitudinal cuando fueron crecidas a la temperatura de 450°C. Los precursores cloruro de Zn-tiourea, y los cristales nanométricos de la película de ZnO:Au promovieron el crecimiento alargado pero anisotrópico de las nanoestructuras de ZnO.

 

Palabras claves: Nanoestructuras de ZnO. Rociado pirolítico.

 

ABSTRACT

The morphology and growth of ZnO nanostructures obtained by spray pyrolysis technique at temperatures of 350 °C, 400 °C and 450 °C was evaluated. The nanostructures were grown on ZnO:Au films deposited on silicon by sol-gel. The precursor solution was prepared from zinc chloride and thiourea dissolved in ethanol and ultrapure water. During the spraying process, the air pressure and air flow rate were kept constant and equal to 2,2 kPa and 6,0 L/min respectively. Patterns of X-ray diffraction showed peaks associated with crystal planes of hexagonal wurtzite structure, revealing best crystallinity to the growth temperature of 450 °C. Images by Scanning Electron Microscopy revealed ZnO nanostructures like nanorods at 350 °C temperature. At 400 °C, nanostructures like nanoneedles were obtained, but of low aspect ratio. The rapid growth of these nanostructures like needle was greater in the transverse direction than in the longitudinal when were grown at the temperature of 450 °C. The precursors Zn chloride-thiourea and nanometrics crystals of ZnO:Au films promoted the growth elongated but anisotropic of ZnO nanostructures.

 

Keywords: ZnO nanostructures. spray pyrolysis.