journal article·2010-11-23

In Situ X-ray Absorption Near-Edge Structure Spectroscopy of ZnO Nanowire Growth During Chemical Bath Deposition

Kevin M. McPeak, Matthew A. Becker, Nathan G. Britton, Hasti Majidi, Bruce A. Bunker, Jason B. Baxter

Chemistry of Materials· Volume 22· Issue 22
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Abstract

Chemical bath deposition (CBD) offers a simple and inexpensive route to deposit semiconductor nanostructures, but lack of fundamental understanding and control of the underlying chemistry has limited its versatility. Here we report the first use of in situ X-ray absorption spectroscopy during CBD, enabling detailed investigation of both reaction mechanisms and kinetics of ZnO nanowire growth from zinc nitrate and hexamethylenetetramine (HMTA) precursors. Time-resolved X-ray absorption near-edge structure (XANES) spectra were used to quantify Zn(II) speciation in both solution and solid phases. ZnO crystallizes directly from [Zn(H 2 O) 6 ] 2+ without long-lived intermediates. Using ZnO nanowire deposition as an example, this study establishes in situ XANES spectroscopy as an excellent quantitative tool to understand CBD of nanomaterials.
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Research context

OpenAlex topics: ZnO doping and properties · Quantum Dots Synthesis And Properties · Copper-based nanomaterials and applications

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Affiliations

Department of Chemical and Biological Engineering, Drexel University, Philadelphia, Pennsylvania 19104, United States

Department of Physics, University of Notre Dame, Notre Dame, Indiana 46556, United States

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