Crescimento de nanofios de ZnO visando aplicações em dispositivos de emissão de elétrons por efeito de campo - Silva, Wellington Almeida de Assis (2019)
O objetivo deste projeto foi estudar o crescimento de nanofios de ZnO em filmes finos de Zn pela técnica de oxidação térmica para aplicação em emissão de campo. Este trabalho focou-se na obtenção de nanofios de ZnO em processos simples, de baixo custo e facilmente aplicados na atual indústria microeletrônica. Para isso foi estudado o crescimento de nanofios de ZnO em duas diferentes rotas: 1- Crescimento de nanofios de ZnO a partir de filmes finos de Zn e 2- Crescimento de nanofios de ZnO a partir de placas de Zn. O crescimento de nanofios em filmes finos apresenta a vantagem de ser integrável com outros dispositivos em um mesmo substrato. O dispositivo foi construído em uma única etapa de deposição, utilizando o próprio zinco como contato. Já o crescimento em substrato de Zn utilizou o próprio substrato como contato. Além disso, foi estudado o efeito da oxidação dos filmes finos dopados com prata, pois a dopagem com prata tem reportado melhoras em processos fotocalíticos e em sensores de gás baseados em ZnO. As condições de obtenção dos nanofios de ZnO foram estudadas em função do tempo de oxidação e temperatura além da influência da espessura no caso do filme fino. As propriedades morfológicas e estruturais foram caracterizados pelas técnicas de microscopia confocal por varredura a laser, espectroscopia Raman, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raio X, de difração de raio X, espectroscopia por UV-Vis e da microscopia eletrônica de varredura. As propriedades elétricas foram estudadas pela medida de emissão de campo. Como resultado foi observado que o diâmetro e comprimento dos nanofios são dependentes da temperatura, tempo e disponibilidade de Zn a ser consumido na oxidação. Quando o material foi dopado com Ag, foram obtidos nanobastões de ZnO dopado com prata como resultado da oxidação. Os estudos de emissão de campo foram realizados em 3 amostras: nanofios de ZnO crescidos em uma placa e um filme de Zn fino e nanobastões de ZnO dopado com Ag crescidos em um filme fino de Zn. As três amostras apresentaram bons resultados de emissão de campo, porém que a amostra dopada apresentou a melhor eficiência para emitir elétrons em função do campo elétrico. Não foram encontrados na literatura trabalhos com crescimento de nanobastões de ZnO dopados com prata.