Insights into the nature of optically active defects of ZnO

Autor(es)

Cabral, L. ; Lopez-Richard, Victor ; Da Silva, Juarez L. F. ; Marques, G. E. ; Lima, Matheus P. ; Onofre, Y. J. ; Teodoro, M. D. ; de Godoy, M. P. F.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Luminescence; v. 227, p. 10-pg., 2020-11-01.

Resumo

ZnO is a wide bandgap semiconductor in which point and extended defects tune its optoelectronic properties, and the identification of essential microscopic ingredients for such a tunning is a challenging task. In this work, we combine experimental techniques with theoretical calculations at the atomistic level to investigate a variety of neutral and charged point defects along with their response to thermal treatment by optical and transport measurements. We obtain photoluminescence spectra compatible with simulations of Zn vacancies, oxygen interstitials, and complexes combining vacancies of Zn and O. Annealing is an effective way to neutralize the oxygen interstitials, being an effective mechanism to control the ZnO optoelectronic properties. The photosensitive behavior is explored in temperature-dependent electrical responses under different cooling-down modes. The role of both, extended and point defects, in the photoexcitation with energies below and above the bandgap is also discussed. (AU)

• Processo FAPESP: 17/11631-2 - CINE: desenvolvimento computacional de materiais utilizando simulações atomísticas, meso-escala, multi-física e inteligência artificial para aplicações energéticas
• Beneficiário: Juarez Lopes Ferreira da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia
• Processo FAPESP: 16/10973-4 - Defeitos e suas funcionalidades em filmes óxidos semicondutores obtidos por spray-pirólise
• Beneficiário: Marcio Peron Franco de Godoy
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 13/18719-1 - Dinâmica de portadores eletrônicos em nanoestruturas semicondutoras
• Beneficiário: Marcio Daldin Teodoro
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 18/21401-7 - EMU concedido no processo 2017/11631-2: cluster computacional de alto desempenho - ENIAC
• Beneficiário: Juarez Lopes Ferreira da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 18/20729-9 - Formação de Nanopartículas de Prata por Irradiação a Laser: Uma Investigação ab initio
• Beneficiário: Luis Antônio Cabral
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/19142-2 - Caracterização e processamento de nanoestruturas semicondutoras e aplicações como dispositivos
• Beneficiário: Gilmar Eugenio Marques
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 14/07375-2 - EMU concedido no projeto 2013/18719-1: sistema de medidas resolvidas no tempo
• Beneficiário: Marcio Daldin Teodoro
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários