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| 衬底位置对化学气相沉积法制备的磷掺杂p型ZnO纳米材料形貌和特性的影响 |
| 冯秋菊1, 许瑞卓2, 郭慧颖1, 徐坤1, 李荣1, 陶鹏程3, 梁红伟3, 刘佳媛1, 梅艺赢1 |
1. 辽宁师范大学物理与电子技术学院, 大连 116029;
2. 大连民族学院理学院预科部, 大连 116600;
3. 大连理工大学物理与光电工程学院, 大连 116024 |
| Influences of the substrate position on the morphology and characterization of phosphorus doped ZnO nanomaterial |
| Feng Qiu-Ju1, Xu Rui-Zhuo2, Guo Hui-Ying1, Xu Kun1, Li Rong1, Tao Peng-Cheng3, Liang Hong-Wei3, Liu Jia-Yuan1, Mei Yi-Ying1 |
1. School of Physics and Electronic Technology, Liaoning Normal University, Dalian 116029, China;
2. Preparatory Department, School of Science, Dalian Nationalities University, Dalian 116600, China;
3. School of Physics and Optoelectronic Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China |
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摘要： 采用化学气相沉积方法，在无催化剂的条件下，通过改变衬底位 置在Si（100）衬底上制备出了高取向的磷掺杂ZnO纳米线和纳米钉. 测试结果表明，当衬底位于反应源上方1.5 cm处时，所制备的样品为钉状结构，而当衬底位于反应源下方1 cm处时样品为线状结构. 对不同形貌磷掺杂ZnO纳米结构的生长机理进行了研究. 此外，在ZnO纳米结构的低温光致发光谱中观测到了一系列与磷掺杂相关的受主发光峰. 还对磷掺杂ZnO纳米结构/n-Si异质结I-V 曲线进行了测试，结果表明，该器件具有良好的整流特性，纳米线和纳米钉异质结器件的开启电压分别为4.8和3.2 V.
关键词：
化学气相沉积
磷掺杂ZnO
纳米材料
衬底位置
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Abstract： One-dimensional phosphorus doped ZnO nanowires and nanonails are prepared on Si substrate without employing any metal catalyst by chemical vapor deposition method. Field-emission scanning electron microscopy shows that the samples located downstream 1.5 cm away from the source material are of nanowire structure and located 1 cm above source materials of nanonail structure, and the growth mechanisms of phosphorus doped ZnO nanostructures with different morphologies are discussed. The photoluminescence properties of phosphorus doped ZnO nanowires and nanonails are studied at a temperature of 10 K. The phosphorus related acceptor emissions are observed. Furthermore, the current-voltage (I-V) measurement based on the ZnO nanostructures/Si heterojunctions shows a typical semiconductor rectification characteristic with positive open electric fields being 4.8 and 3.2 V, respectively.
Keywords：
chemical vapor deposition
phosphorus doped ZnO
nanomaterials
substrate position
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收稿日期: 2014-01-15
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| PACS: |
81.15.Gh
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(Chemical vapor deposition (including plasma-enhanced CVD, MOCVD, ALD, etc.))
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78.55.Et
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(II-VI semiconductors)
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73.63.Nm
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(Quantum wires)
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| 基金: 国家自然科学基金（批准号：10804040，11004020）、辽宁省博士科研启动基金（批准号：20101061）、大连市自然科学基金（批准号：2010J21DW020）和中国科学院空间激光通信及检验技术重点实验室开放基金（批准号：KJJG10-1）资助的课题. |
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