Síntese e propriedades físicas de óxidos semicondutores nanoestruturados decorados com quantum dots de perovskitas CsPb(Br, I)3
Nanoestruturas de óxidos de metais de transição semicondutores tradicionais exibem propriedades físicas interessantes e importantes para aplicações tecnológicas. Por outro lado, semicondutores com estrutura do tipo perovskita de haletos (Cl, Br, I,) produzidas na forma de Quantum Dots (QDs), vêm surgindo com alta eficiência em células solares e dispositivos emissores de luz. Neste trabalho, nanoestruturas de óxidos de metais de transição, Fe2O3, NiO e ZnO foram obtidas através do processo de oxidação térmica utilizando microfios e microfolhas metálicas (Fe, Ni, Zn) como materiais precursores. Microscopia eletrônica de varredura (MEV) revelou a formação de nanoestruturas com diferentes morfologias na superfície dos microfios/microfolhas, tais como, nanofios, nanopartículas e nanofolhas para os óxidos estudados. Difração de raios x confirmou as fases cristalinas hexagonal, cúbica, cúbica e romboédrica para ZnO, NiO, Fe2O3 (hematita), e Fe3O4 (magnetita), respectivamente. Por outro lado, solução coloidal com QDs de haletos, CsPbX3, onde X = (Br, I), com estrutura perovskita, foi obtida pelos métodos de injeção a quente e recristalização supersaturada à temperatura ambiente. Medidas de fotoluminescência indicaram um pico de emissão muito pronunciado e estreito em 517 nm e 700 nm, para as amostras de QDs de CsPbBr3 e CsPbI3, respectivamente. Os resultados de espectroscopia de absorção UV-Vis corroboram com os resultados das emissões dos QDs. O gap de energia obtido usando o pico de emissão foi de 2,30(2) eV e 1,70(2) eV para os QDs de CsPbBr3 e CsPbI3, respectivamente. Posteriormente, as nanoestruturadas de ZnO, Fe2O3 e NiO foram decoradas com os QDs com o objetivo de obter nanoheteroestruturas locais na superfície dos microfios/microfolhas. Caracterizações estruturais e morfológicas confirmaram que os QDs foram depositados na superfície dos óxidos. As imagens de MEV, mostram ainda que na superfície dos óxidos foram formandos nanocristais na forma de cubos, bastões e esferas.