A method for electrochemical growth of homogeneous nanocrystalline ZnO thin films at room temperature

0329255 - ÚFCH JH 2010 RIV GB eng J - Journal Article
Pauporté, T. - Jirka, Ivan
A method for electrochemical growth of homogeneous nanocrystalline ZnO thin films at room temperature.
[Elektrochemická příprava tenké nanokrystalické homogenní vrstvy ZnO za laboratorní teploty.]
Electrochimica acta. Roč. 54, č. 28 (2009), s. 7558-7564. ISSN 0013-4686. E-ISSN 1873-3859
R&D Projects: GA AV ČR IAA400400909
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Keywords : electrodeposition * ZnO * room temperature * photoluminiscence
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 3.325, year: 2009

We report the electrodeposition at room temperature (25 °C), in a potentiostatic mode, of cohesive nanocrystalline ZnO thin films from an oxygenated zinc chloride bath. It is shown that the bath saturation by molecular oxygen precursor is a key parameter to grow the oxide at low temperature. After low O2 bubbling the solution is not saturated and the surface is more or less passivated by an amorphous Zn(OH)2 veil-like thin layer. After intense and long molecular oxygen bubbling, the current density rapidly increases after an induction period of about 800 s. At the foot of the current onset, crystallized ZnO seeds appear entrapped in the initial amorphous layer. The film nucleation is a delayed process. The electrode is subsequently covered by a homogeneous ZnO film with structures of several hundreds of nanometers in length composed of nanocrystals with size of about 17 nm.

V práci je popsána nízkoteplotní (25°C) potenciostatická metoda přípravy kompaktní nanokrystalické tenké vrstvy ZnO z roztoku oxidovaného ZnCl2 . Klíčovým parametrem nízkoteplotního růstu vrstvy je nasysecní roztoku molekulárním kyslíkem (O2). Vrstva ZnO vznikající v roztoku nasyceném molekulárním O2 je tvořena nanokrystaly o velikosti ~17 nm. V roztoku nenasyceném se skládá z amorfního Zn(OH)2. V luminiscenčním spektru, měřeném za laboratorní teploty byla pozorována silná UV emise při 3.25 eV v důsledku rekombinace excitonů. Méně intensivní emise ve viditelné části spektra při 2.36 eV svědčí o vysokém uspořádání nanokrystalické vrstvy ZnO.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0175342