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A procura de novos materiais e respetivas técnicas de processamento que combinem melhores propriedades com um menor impacto ambiental é uma constante preocupação da comunidade científica. Sendo um dos grandes desafios melhorar o desempenho dos dispositivos através de práticas mais sustentáveis e ecológicas. Os óxidos metálicos, compreendendo os minerais mais abundantes na Terra, satisfazem estes requisitos com o seu leque variado de materiais. Particularmente os óxidos multicomponentes, tal como o óxido de zinco-estanho (ZTO), estão bem posicionados para responder às preocupações ambientais bem como para demonstrarem a sua relevância ao apresentarem uma vasta pluralidade de aplicações. Rovisco e um grupo de investigadores do i3N/CENIMAT reportaram recentemente pela primeira vez uma síntese hidrotérmica de nanofios de ZTO, a baixa temperatura (200 °C) e sem a utilização de sementes de crescimento, fornecendo assim uma via alternativa aos dispendiosos métodos de fase de vapor usualmente empregues. Estes nanofios foram estudados no i3N/CENIMAT e devido à sua natureza multifuncional já produziram resultados promissores na colheita de energia, integração em eletrónica e até mesmo em catálise. Neste trabalho, sensores de radiação ultravioleta (UV) utilizando nanofios de ZTO produzidos por solução, constituindo a camada ativa do sensor, são relatados pela primeira vez. Sensores UV atraem muita atenção devido às suas numerosas aplicações que abrangem várias áreas da indústria, da tecnologia e da vida quotidiana. Resumidamente a fabricação dos sensores consistiu na aplicação da técnica de drop-casting de uma solução de 4 μL de 800 nm de nanofios dispersos em álcool isopropílico (IPA) por cima da área dos dedos dos elétrodos interdigitais de Mo. Através de métodos simples de baixo custo e baixo consumo energético, os sensores UV foram obtidos mostrando uma boa resposta UV. Os sensores ZTO produzidos, quando irradiados com uma luz UV de 365 nm com uma potência de 2,6 mW, obtiveram um rácio de foto-corrente com a corrente no escuro (Iph/Idark) de 42 demonstrando uma responsividade (RUV) de 6,4 μA/W. Utilizando técnicas de produção semelhantes, sensores UV baseados em ZnO, já intensivamente explorados na literatura, foram também fabricados e estudados para servirem como termo de comparação. The search for new materials and respective processing techniques that combine better properties with a lower environmental impact is a persisting concern in the scientific community, which not only wants to improve device performance but also wants to align itself with more sustainable and greener practices. Metal oxides, the most abundant minerals on Earth, meet these requirements with their diverse range of materials. Particularly, multicomponent oxides such as zinc-tin oxide (ZTO) are well positioned to address environmental concerns as well as to prove relevance by presenting a variety of applications. Rovisco and a group of researchers from i3N/CENIMAT recently reported for the first time a ZnSnO3 nanowires (NWs) seed-layer free hydrothermal synthesis at low temperature (200 °C), providing an alternative route to the expensive high temperature vapor phase methods. These NWs have been studied and due to their multifunctionality nature, they have already produced promising results for energy harvesting, integration on electronics, and even catalysis. In this work, ultraviolet (UV) sensors using ZnSnO3 solution-based NWs as the sensing material are reported for the first time. UV sensors have attracted a lot of interest recently due to their numerous applications covering various areas of industry, technology, and everyday life. The fabrication of the sensors briefly consisted of drop-casting a 4 μL solution of 800 nm length NWs dispersed on isopropyl alcohol (IPA) into to the finger area of Mo interdigitated-electrodes. Through simple low-cost and low-energy methods, UV sensors were obtained showing good UV response. The produced ZTO-based sensors obtained a photocurrent to darkcurrent ratio (Iph/Idark) of 42 when irradiated with a 365 nm UV light with a power of 2.6 mW, demonstrating a responsivity (RUV) of 6.4 μA/W. Using similar production techniques, well-known ZnO-based UV sensors were also fabricated and studied to serve as a term of comparison. |
