Fabricação de bastões de ZnO utilizando a técnica de deposição por banho químico (CBD)

Abstract

O presente trabalho visa obter nanobastões de óxido de zinco (ZnO) sobre substrato de silício utilizando a técnica de deposição por banho químico (CBD). Essas nanoestruturas têm atraído grande interesse nos últimos anos tornando- se cada vez mais importantes devido a sua interdisciplinaridade nos vários campos de pesquisa e por conduzirem a obtenção de novos materiais com melhores propriedades físicas e químicas. O ZnO pode ser sinterizado em distintas morfologias. Através do uso de diferentes técnicas e variando os parâmetros de temperatura e concentração dos precursores, pôde-se ter controle da morfologia que foi obtida. As nanoestruturas a serem obtidas serão os nanobastões de ZnO na forma de wurtzita hexagonal . Os mesmos foram produzidos pelo método CBD, na superfície do substrato de silício, que passou por um processo de limpeza Radio Corporation of America (RCA), onde houve a remoção dos contaminantes existentes na superfície desse material. As nanoestruturas formadas foram observadas a partir da análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV), equipamento do Departamento de Física da UFPE, nesta foi possível observar sua morfologia e também o crescimento dos bastões em estrutura hexagonal ao longo de seu comprimento. Na análise de difratometria de raios X (DRX) as amostras apresentaram padrões correspondentes ao material de ZnO, com picos agudos e estreitos que indicam uma boa cristalinidade do material. Outra caracterização que foi utilizada para essas nanoestruturas foi o espectro Raman, que apresentou sinais e bandas características de ZnO, de acordo com os dados que são relatados na literatura. Para uma análise química, utilizou -se a técnica de Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios-X (EDS), nesta análise confirmou a presença dos elementos esperados na amostra, em particular o Zn, O, Si. De modo geral, em todas as amostras produzidas, ocorreu o crescimento dos bastões de ZnO, algumas em menor quantidade na superfície do silício ou, em outras, em aglomerações que ocupavam quase que todo o substrato. A técnica utilizada para a produção desses materiais trouxe bons aspectos para os mesmos, permitindo que os nanobastões crescessem de forma que preservassem ao longo de seu comprimento sua forma mais estável, que é wurtzita. Para a amostra que foi submetida ao tratamento térmico, antes do método químico CBD, observou-se a formação de nanoflores entre os aglomerados que cresceram na superfície do substrato. Entretando, nota- se que essas nanoflores mantiveram a configuração dos bastões hexagonais que as compõem. Os resultados apresentaram a eficiência do uso da técnica de CBD para a produção dos bastões de ZnO.