การสังเคราะห์โครงสร้างนาโนซิงค์ออกไซด์โดยวิธีปฏิกิริยาออกซิเดชัน

บทคัดย่อ

นาโนซิงค์ออกไซด์ที่มีลักษณะเหมือนไม้พายถูกสังเคราะห์ขึ้นโดยง่ายด้วยวิธีปฏิกิริยาออกซิเดชันของผงโลหะซิงค์ (99.9%) ที่อุณหภูมิ 900 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 1 ชั่วโมง บนแผ่นซิลิกอน ลักษณะพื้นผิวและองค์ประกอบของนาโนซิงค์ออกไซด์จะถูกตรวจสอบลักษณะบ่งชี้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบส่องกราด (SEM) และเทคนิคสเปคโตรสโคปีของอนุภาคอิเล็กตรอนที่ถูกปลดปล่อยด้วยรังสีเอกซ์ (XPS) ตามลำดับ ซึ่งมีการตรวจพบว่านาโนซิงค์ออกไซด์มีลักษณะเหมือนไม้พายที่สังเคราะห์ได้ปกคลุมกระจายทั่วบริเวณบนแผ่นซิลิกอน ผลจากสเปกตรัมของโฟโตลูมิเนสเซนส์ (PL) แสดงพีคเล็กๆ ที่ช่วงความยาวคลื่น 380 นาโนเมตร (3.26 eV) ซึ่งสอดคล้องกับแถบช่องว่างพลังงานของนาโนซิงค์ออกไซด์และความเข้มของพีคช่วงความยาวคลื่นของแสงสีเขียวที่ปรากฏเด่นชัดประมาณ 538 นาโนเมตรจะสอดคล้องกับตำแหน่งว่างของออกซิเจน (oxygen vacancy) จากคุณสมบัติ โฟโตลูมิเนสเซนส์ของนาโนซิงค์ออกไซด์ที่สังเคราะห์ได้เป็นที่คาดหวังว่าจะสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในตัวตรวจวัดแสงหรือจอแสดงผลในอนาคตZinc Oxide Nanostructures synthesized by the Oxidation Reaction Method

Zinc oxide (ZnO) nano-paddle-like nanostructures were synthesized by a simple oxidation reaction of metallic zinc powder 99.9% at a temperature of 900C for 1 hour on a silicon substrate. Surface morphologies and compositions of ZnO nanostructures were characterized by field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) respectively. It was found that the surface of silicon was completely covered by ZnO nanostructures. Photoluminescence (PL) spectrum showed a small peak at 380 nm (3.26 eV), which corresponded to the band gap of ZnO nano-paddle-like. The high intensity green emission peak at around 538 nm was assigned to ionized oxygen vacancy defects. The photoluminescence properties have promising applications in the future, such as photo-detectors or flat display applications.