Efecto del contenido de cobalto en la absorbancia óptica, fotoluminiscencia y estructura cristalina del ZnO Nanoestructurado

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Date
2015
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
A través del método de sol-gel modificado se ha logrado sintetizar nanopartículas de_x000D_ Zn1-xCoxO (0≤ x ≤0.1), a partir de soluciones etanólicas. Se ha observado el efecto del_x000D_ contenido de cobalto en la estructura cristalina, ancho de banda prohibida y_x000D_ fotoluminiscencia de nanopartículas de ZnO. El efecto cualitativo inmediato fue la_x000D_ tonalidad verdosa del producto final obtenido, la cual se hacía más intensa según a_x000D_ mayores porcentajes de cobalto. El análisis en la absorbancia óptica mediante_x000D_ espectroscopia UV-vis evidenció las tres bandas características del cobalto lo que_x000D_ significa la incorporación de este en la estructura del óxido de Zinc como dopante. Se_x000D_ constato la naturaleza excitónica de las nanopartículas obtenidas cuya intensidad_x000D_ disminuye a medida que aumenta el contenido de cobalto. Mediante espectroscopia de_x000D_ fotoluminiscencia se evidenció que las nanopartículas de ZnO puro presentan emisión_x000D_ visible, la cual es bloqueada para las que han sido dopadas con cobalto. Los_x000D_ difractogramas de rayos X mostraron la formación de los picos que corresponden a la_x000D_ estructura hexagonal del ZnO
Description
By a modified sol-gel method, from ethanolic solutions, Zn1-xCoxO nanoparticles have_x000D_ been synthesized. The effect of cobalt content in the crystal structure, wide band gap,_x000D_ and luminescence of ZnO nanoparticles have been observed. The immediate qualitative_x000D_ effect was the greenish hue of the final product obtained, which was more intense as_x000D_ cobalt percentage increased. The optical absorbance analysis by UV-vis spectroscopy_x000D_ showed three characteristic bands assigned to cobalt ion, which indicates the effective_x000D_ incorporation of ion dopants in the crystal structure of the ZnO host. The excitonic_x000D_ nature of the nanoparticles was clearly detected. However, in general, a redshift of the_x000D_ energy band gap as the cobalt content increasing was observed. By Photoluminescence_x000D_ spectroscopy, at room temperature, two emission bands were evidenced for the pure_x000D_ ZnO nanoparticles. The first one was observed at UV range, and the other is a broad_x000D_ band around to 533nm related to defects, which is quenched in the Co-doped ZnO_x000D_ nanoparticles. The X-ray diffractograms showed the formation of the peaks_x000D_ corresponding to the hexagonal structure of ZnO
Keywords
Absorbancia óptica, Fotoluminiscencia, Nanoestructurado, Estructura Cristalina del ZnO
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