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Título
FABRICAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOFIOS BASEADOS EM ÓXIDOS SEMICONDUTORES

Aluno: Renato Fernando Caron - PIBIC/CNPq - Curso de Física (Licenciatura) (N) - Orientador: Evaldo Ribeiro - Departamento de Física - Área de conhecimento: 10507167 - Palavras-chave: nanofios; óxidos semicondutores; crescimento de nanoestruturas - Colaborador: Thiago Gomes da Silva.

O crescimento de filmes de óxidos teve grande impulso em passado recente motivado pela necessidade de se encontrar um substituto para o SiO2 nos dispositivos microeletrônicos. Uma das áreas de pesquisa neste sentido é o desenvolvimento de processos de crescimento controlado de óxidos com altas constantes dielétricas, como o TiO2, o CeO2 e o Hf2O. Recentemente conseguimos resultados de qualidade no crescimento de filmes finos de ZnO e de CeO2 em nosso grupo de pesquisa mediante a técnica de spray pirólise modificada. Tendo em vista as inúmeras aplicações em catálise da céria (CeO2), o objetivo deste projeto é avaliar se a mesma técnica já utilizada para o crescimento de filmes poderia ser adaptada para o crescimento de nanofios de óxidos semicondutores, o que resultaria em estruturas com elevada relação superfície-volume, com interesse para catálise e sensores. Numa primeira rodada, preparou-se amostras de substrato de Si recobertas com (i) filme contínuo de Au e (ii) dispersão de nanopartículas de Au. Os dois tipos de preparação foram utilizados para realizar a deposição de CeO2 a partir de acetato de cério dentro de um forno a 400 oC. Após análises de microscopia eletrônica, observou-se a formação de um filme descontínuo e nenhuma nanoestrutura. Após esta primeira avaliação modificamos o método de crescimento de forma a utilizar a técnica vapor-líquido-sólido (VLS), na qual o precursor metálico deveria se fundir e absorver o vapor do precursor que é produzido dentro da câmara de crescimento; ao atingir a supersaturação na gota de Au, o excesso seria depositado sobre o substrato levando ao crescimento dos fios. Os testes com vapor de precursor não foram satisfatórios e como não há nenhum relato do crescimento de fios de CeO2 pelo método VLS na literatura, passamos a produzir o pó de óxido de zinco através da pirólise modificada para então tentar realizar o crescimento de fios de ZnO, já estudados na literatura pelo método VLS. Ao mesmo tempo, projetaram-se três peças mecânicas para serem adaptadas ao forno tubular e poder controlar a atmosfera durante o crescimento. Foram testadas amostras preparadas com nanopartículas e com filme de Au, separadamente, em condições de temperatura diferentes. Para a temperatura mais alta (900 oC) obtivemos indícios de nucleação de microestruturas de ZnO, de acordo com resultados de espalhamento Raman. Análises de microscopia eletrônica serão realizadas em breve para observar a morfologia, os tamanhos e a composição das estruturas crescidas.