NotíciasNotícias que envolvem o IFGW

Desvendando os mecanismos de reconstrução da superfície do óxido semicondutor ZnO(0001)

Óxido de Zinco (ZnO) é um semicondutor de largo bandgap direto (~3.3 eV) que tem sido utilizado em inúmeras aplicações, tais como diodos emissores de luz, lasers no ultravioleta, fotocatalisadores, e células solares. Uma desafio para a utilização de ZnO em dispositivos optoeletrônicos envolve a dificuldade em preparar de forma reprodutível materiais dopados do tipo-p tendo em vista a fácil formação de defeitos intrinsicamente do tipo-n. Uma importante contribuição para a condutividade tipo-n do ZnO é a dopagem não intencional do mesmo por átomos de hidrogênio intersticial na rede do material  que ocorre durante o processo de produção deste óxido.

Em condições ambientes o ZnO apresenta estrutura hexagonal wurtzita, com planos de Zn e O empilhados alternadamente ao longo do eixo-c. Como consequência, a superfície ZnO(0001) terminada em Zn, e a ZnO(000-1) terminada em O, são polares e exibem propriedades químicas diferentes. Para estabilizar o momento de dipolo formado, estas superfícies necessariamente reconstroem. Em particular, a superfície ZnO(0001)-(2x2) reconstrói através da formação de vacâncias de Zn. Durante décadas existiu na literatura um debate sobre a correta estrutura de superfície desta reconstrução, bem como os mecanismos envolvidos na formação da reconstrução e em sua estabilização.

Neste trabalho, utilizamos técnicas sensíveis à superfície, tais como, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), low-energy electron diffraction (LEED) e X-ray photoelectron diffraction (XPD), para determinar a estrutura de superfícies do ZnO(0001)-(2x2). Os resultados experimentais cabalmente confirmaram a formação periódica de vacâncias de Zn. Além disto, utilizamos cálculos baseados na teoria do funcional da densidade (DFT) para propor um novo mecanismo de estabilização da superfície, onde átomos de H provenientes do volume do material migram para a superfície, ligando-se aos oxigênios na vizinhança da vacância, formando hidroxila. Finalmente um cálculo do caminho de reação demonstrou que a migração do hidrogênio intersticial do volume para a superfície também é responsável pela desorção de Zn (formação das vacâncias).

Para saber mais:

Zn Vacancies as Hydrogen Trap Sites in Polar Surfaces: A New Stabilization Mechanism for the ZnO(0001)-(2×2) Surface Reconstruction

Luis Henrique de Lima*, Wendell Simões e Silva, Iago Aédon Silva Prior, Richard Landers, and Abner de Siervo,  J. Phys. Chem. C 2023, 127, 18, 8795–8802

https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c00567

IFGW em Destaque

  • Pascoal Pagliuso, do IFGW, vence 8º Prêmio Nacional de Inovação. +

    Leia mais
  • Artigo do IFGW é capa da Nano Letters +

    Leia mais
  • Concurso para Professor Doutor na área de Ensino de Física no IFGW-UNICAMP. +

    Leia mais
  • VISITA AO FERMILAB (EUA) +

    Leia mais
  • Tese indicada pelo IFGW ganha prêmio CAPES 2023 na categoria Astronomia/Física +

    Leia mais
  • ACS on Campus: “Meet the ACS Editors in Brazil" - 05/09/2023, das 13 às 16h (Horário de Brasília)  +

    Leia mais
  • Ex-aluno do IFGW publica artigo na Nature Communications +

    Leia mais
  • Evento de Boas-Vindas aos Ingressantes da Pós-Graduação do IFGW +

    Leia mais
  • Aparelho desenvolvido no IFGW auxilia a prever risco de paciente de UTI evoluir para quadro grave +

    Leia mais
  • Reabilitação de pacientes de AVC com o uso de realidade virtual é alvo de estudo no IFGW +

    Leia mais
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16

Outras Notícias

  • Edital de bolsas de pós-doutorado do PPPD/IFGW/UNICAMP +

    Leia mais
  • Exposição “Visíveis e Invisíveis: Guerras, Conflitos, Vivências” - Período: 10/8 a 05/10/2023 - (Painel fotográfico afixado no pergolado em frente a Diretoria do IFGW ) +

    Leia mais
  • CONVITE: Divulgação do programa "LIF-Empreende" - dia 15/8, às 12h, no Auditório do IFGW +

    Leia mais
  • IFGW na mídia +

    Leia mais
  • SEMINÁRIO : Título: Photovoltaic solar energy, electrochemical energy storage, electrical mobility and green hydrogen. Prof. Dr. Ricardo Rüther - Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC) +

    Leia mais
  • 41st International Conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics @ Unicamp’s Gymnasium and Convention Center in Campinas-SP, Brazil. +

    Leia mais
  • Pós-doutorando do IFGW publica artigo na Nature Communications +

    Leia mais
  • Quer acompanhar a Unicamp no torneio de física que mais cresce no Brasil? +

    Leia mais
  • CONVITE: WORKSHOP DE EMPREENDEDORISMO E INOVAÇÃO +

    Leia mais
  • Projeto de IC - FAPESP de aluna do Cursão é publicado no Physical Review B +

    Leia mais
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8