搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

低温下单根ZnO纳米带电学性质的研究

李铭杰 高红 李江禄 温静 李凯 张伟光

低温下单根ZnO纳米带电学性质的研究

李铭杰, 高红, 李江禄, 温静, 李凯, 张伟光
PDF
导出引用
导出核心图
  • 用化学气相沉积法在硅衬底上合成了宽1 μm左右、长数十微米的ZnO纳米带. 采用微栅模板法得到单根ZnO纳米带半导体器件, 由I-V特性曲线测得室温下ZnO纳米带电阻约3 MΩ, 电阻率约0.4 Ω·cm. 研究了在20–280 K温度范围内单根ZnO纳米带电阻随温度的变化. 结果表明: 在不同温度区间内电阻随温度变化趋势明显不同, 存在两种不同的输运机制. 在130–280 K较高的温度范围内, 单根ZnO纳米带电子输运机制符合热激活输运机制, 随着温度继续降低(< 130 K), 近邻跳跃传导为主导输运机制.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11074060,51172058)和黑龙江省教育厅科学技术研究重点项目(批准号:12521z012)资助的课题.
    [1]

    Verma V P, Jeon H, Wang S H, Jeon M, Choi W 2008 IEEE Trans. Nanotechno. 7 782

    [2]

    Song S, Hong K H, Kwon S S, Lee T 2008 Appl. Phys. Lett. 92 263109

    [3]

    Fu X J, Zhang H Y, Guo C X, Xu J B, Li M 2009 J. Semicond. 30 084002

    [4]

    Lauhon L J, Gudiksen M S, Wang D, Lieber C M 2002 Nature 420 57

    [5]

    Lien C C, Wu C Y, Li Z Q, Lin J J 2011 J. Appl. Phys. 110 063706

    [6]

    Serin T, Yildiz A, Uzun S, Çam E, Serin N 2011 Phys. Scr. 84 065703

    [7]

    Kumar R, Khare N 2008 Thin Solid Films 516 1302

    [8]

    Sharma N, Granville S, Kashyap S C, Ansermet J P 2010 Phys. Rev. B 82 125211

    [9]

    Majumdar S, Banerji P 2010 J. Appl. Phys. 107 063702

    [10]

    Jiang W, Gao H, Xu L L, Ma J N, Zhang E, Wei P, Lin J Q 2011 Chin. Phys. B 20 3

    [11]

    Yuan Z, Gao H, Xu L L, Chen T T, Lang Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 057201 (in Chinese) [袁泽, 高红, 徐玲玲, 陈婷婷, 郎颖 2012 物理学报 61 057201]

    [12]

    Zhou J, Gu Y D, Hu Y F, Mai W J, Ping H Y, Bao G, Sood A K, Polla D L, Wang Z L 2009 Appl. Phys. Lett. 94 191103

    [13]

    Wan Q, Huang J, Lu A X, Wang T H 2008 Appl. Phys. Lett. 93 103109

    [14]

    Zhang X T, Xiao Z Y, Zhang W L, Gao H, Wang Y X, Liu Y C, Zhang J Y, Xu W 2003 Acta Phys. Sin. 52 740 (in Chinese) [张喜田, 肖芝燕, 张伟力, 高红, 王玉玺, 刘益春, 张吉英, 许武 2003 物理学报 52 740]

    [15]

    Lin B X, Fu Z X, Jia Y B, Liao G H 2001 Acta Phys. Sin. 50 2208 (in Chinese) [林碧霞, 傅竹西, 贾云波, 廖桂红 2001 物理学报 50 2208]

    [16]

    Lin Y F, Jian W B, Wang C P, Suen Y W, Wu Z Y, Chen F R, Kai J J, Lin J J 2007 Appl. Phys. Lett. 90 223117

    [17]

    Zhang S B, Wei S H, Zunger A 2001 Phys. Rev. B 63 075205

    [18]

    Heo Y W, Tien L C, Norton D P, Kang B S, Ren F, Gila B P, Pearton S J 2004 Appl. Phys. Lett. 85 2002

    [19]

    Chiu S P, LinY H, Lin J J 2009 Nanotechnology 20 015203

    [20]

    Tsai L T, Chiu S P, Lu J G, Lin J J 2010 Nanotechnology 21 145202

  • [1]

    Verma V P, Jeon H, Wang S H, Jeon M, Choi W 2008 IEEE Trans. Nanotechno. 7 782

    [2]

    Song S, Hong K H, Kwon S S, Lee T 2008 Appl. Phys. Lett. 92 263109

    [3]

    Fu X J, Zhang H Y, Guo C X, Xu J B, Li M 2009 J. Semicond. 30 084002

    [4]

    Lauhon L J, Gudiksen M S, Wang D, Lieber C M 2002 Nature 420 57

    [5]

    Lien C C, Wu C Y, Li Z Q, Lin J J 2011 J. Appl. Phys. 110 063706

    [6]

    Serin T, Yildiz A, Uzun S, Çam E, Serin N 2011 Phys. Scr. 84 065703

    [7]

    Kumar R, Khare N 2008 Thin Solid Films 516 1302

    [8]

    Sharma N, Granville S, Kashyap S C, Ansermet J P 2010 Phys. Rev. B 82 125211

    [9]

    Majumdar S, Banerji P 2010 J. Appl. Phys. 107 063702

    [10]

    Jiang W, Gao H, Xu L L, Ma J N, Zhang E, Wei P, Lin J Q 2011 Chin. Phys. B 20 3

    [11]

    Yuan Z, Gao H, Xu L L, Chen T T, Lang Y 2012 Acta Phys. Sin. 61 057201 (in Chinese) [袁泽, 高红, 徐玲玲, 陈婷婷, 郎颖 2012 物理学报 61 057201]

    [12]

    Zhou J, Gu Y D, Hu Y F, Mai W J, Ping H Y, Bao G, Sood A K, Polla D L, Wang Z L 2009 Appl. Phys. Lett. 94 191103

    [13]

    Wan Q, Huang J, Lu A X, Wang T H 2008 Appl. Phys. Lett. 93 103109

    [14]

    Zhang X T, Xiao Z Y, Zhang W L, Gao H, Wang Y X, Liu Y C, Zhang J Y, Xu W 2003 Acta Phys. Sin. 52 740 (in Chinese) [张喜田, 肖芝燕, 张伟力, 高红, 王玉玺, 刘益春, 张吉英, 许武 2003 物理学报 52 740]

    [15]

    Lin B X, Fu Z X, Jia Y B, Liao G H 2001 Acta Phys. Sin. 50 2208 (in Chinese) [林碧霞, 傅竹西, 贾云波, 廖桂红 2001 物理学报 50 2208]

    [16]

    Lin Y F, Jian W B, Wang C P, Suen Y W, Wu Z Y, Chen F R, Kai J J, Lin J J 2007 Appl. Phys. Lett. 90 223117

    [17]

    Zhang S B, Wei S H, Zunger A 2001 Phys. Rev. B 63 075205

    [18]

    Heo Y W, Tien L C, Norton D P, Kang B S, Ren F, Gila B P, Pearton S J 2004 Appl. Phys. Lett. 85 2002

    [19]

    Chiu S P, LinY H, Lin J J 2009 Nanotechnology 20 015203

    [20]

    Tsai L T, Chiu S P, Lu J G, Lin J J 2010 Nanotechnology 21 145202

  • [1] 唐欣月, 高红, 潘思明, 孙鉴波, 姚秀伟, 张喜田. 单根In掺杂ZnO纳米带场效应管的电学性质. 物理学报, 2014, 63(19): 197302. doi: 10.7498/aps.63.197302
    [2] 张富春, 张威虎, 董军堂, 张志勇. Cr掺杂ZnO纳米线的电子结构和磁性. 物理学报, 2011, 60(12): 127503. doi: 10.7498/aps.60.127503
    [3] 黄金华, 张 琨, 潘 楠, 高志伟, 王晓平. 表面修饰ZnO纳米线紫外光响应的增强效应. 物理学报, 2008, 57(12): 7855-7859. doi: 10.7498/aps.57.7855
    [4] 李 晖, 谢二庆, 张洪亮, 潘孝军, 张永哲. 火焰喷雾法合成ZnO和MgxZn1-xO纳米颗粒的光学性能研究. 物理学报, 2007, 56(6): 3584-3588. doi: 10.7498/aps.56.3584
    [5] 邵铮铮, 王晓峰, 张学骜, 常胜利. 原子力显微技术研究ZnO纳米棒的压电放电特性. 物理学报, 2010, 59(1): 550-554. doi: 10.7498/aps.59.550
    [6] 潘峰, 丁斌峰, 法涛, 成枫锋, 周生强, 姚淑德. Fe离子注入ZnO生成超顺磁纳米颗粒. 物理学报, 2011, 60(10): 108501. doi: 10.7498/aps.60.108501
    [7] 周晟, 黄毅泽, 佟国香, 孙若曦, 张宇明, 郑秋心, 李榴, 沈雨剪, 方宝英, 李毅, 朱慧群. 纳米VO2/ZnO复合薄膜的热致变色特性研究. 物理学报, 2011, 60(9): 098104. doi: 10.7498/aps.60.098104
    [8] 吴子华, 谢华清, 曾庆峰. Ag-ZnO纳米复合热电材料的制备及其性能研究. 物理学报, 2013, 62(9): 097301. doi: 10.7498/aps.62.097301
    [9] 朱慧群, 李毅, 叶伟杰, 李春波. 花状掺杂W-VO2/ZnO热致变色纳米复合薄膜研究. 物理学报, 2014, 63(23): 238101. doi: 10.7498/aps.63.238101
    [10] 常艳玲, 张琦锋, 孙 晖, 吴锦雷. ZnO纳米线双绝缘层结构电致发光器件制备及特性研究. 物理学报, 2007, 56(4): 2399-2404. doi: 10.7498/aps.56.2399
    [11] 祁宁, 王元为, 王栋, 王丹丹, 陈志权. Co掺杂纳米ZnO微结构的正电子湮没研究. 物理学报, 2011, 60(10): 107805. doi: 10.7498/aps.60.107805
    [12] 郭宝增. 用全带Monte Carlo方法模拟纤锌矿相GaN和ZnO材料的电子输运特性. 物理学报, 2002, 51(10): 2344-2348. doi: 10.7498/aps.51.2344
    [13] 秦杰明, 田立飞, 赵东旭, 蒋大勇, 曹建明, 丁梦, 郭振. 一维氧化锌纳米结构生长及器件制备研究进展. 物理学报, 2011, 60(10): 107307. doi: 10.7498/aps.60.107307
    [14] 段满益, 徐 明, 周海平, 陈青云, 胡志刚, 董成军. 碳掺杂ZnO的电子结构和光学性质. 物理学报, 2008, 57(10): 6520-6525. doi: 10.7498/aps.57.6520
    [15] 袁洪涛, 张 跃, 谷景华. 原位生长高度定向ZnO晶须. 物理学报, 2004, 53(2): 646-650. doi: 10.7498/aps.53.646
    [16] 杨秀健, 施朝淑, 许小亮. 纳米ZnO和ZnO∶Eu3+的表面效应及发光特性. 物理学报, 2002, 51(12): 2871-2874. doi: 10.7498/aps.51.2871
    [17] 李 勇, 孙成伟, 刘志文, 张庆瑜. 磁控溅射ZnO薄膜生长的等离子体发射光谱研究. 物理学报, 2006, 55(8): 4232-4237. doi: 10.7498/aps.55.4232
    [18] 河裾厚男, 陈志权. He离子注入ZnO中缺陷形成的慢正电子束研究. 物理学报, 2006, 55(8): 4353-4357. doi: 10.7498/aps.55.4353
    [19] 施尔畏, 宋力昕, 陈之战, 刘学超, 张华伟. 固相反应法制备Co掺杂ZnO的磁性和光学性能研究. 物理学报, 2006, 55(5): 2557-2561. doi: 10.7498/aps.55.2557
    [20] 苏希玉, 张天冲, 梅增霞, 刘章龙, 刘尧平, 郭阳, 杜小龙, 薛其坤, 崔秀芝. 湿法刻蚀对Si基片孔点阵及ZnO外延薄膜周期形貌的影响. 物理学报, 2009, 58(1): 309-314. doi: 10.7498/aps.58.309
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  842
  • PDF下载量:  501
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-02-08
  • 修回日期:  2013-06-04
  • 刊出日期:  2013-09-05

低温下单根ZnO纳米带电学性质的研究

  • 1. 哈尔滨师范大学物理与电子工程学院, 光电带隙材料省部共建教育部重点实验室, 哈尔滨 150025
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11074060,51172058)和黑龙江省教育厅科学技术研究重点项目(批准号:12521z012)资助的课题.

摘要: 用化学气相沉积法在硅衬底上合成了宽1 μm左右、长数十微米的ZnO纳米带. 采用微栅模板法得到单根ZnO纳米带半导体器件, 由I-V特性曲线测得室温下ZnO纳米带电阻约3 MΩ, 电阻率约0.4 Ω·cm. 研究了在20–280 K温度范围内单根ZnO纳米带电阻随温度的变化. 结果表明: 在不同温度区间内电阻随温度变化趋势明显不同, 存在两种不同的输运机制. 在130–280 K较高的温度范围内, 单根ZnO纳米带电子输运机制符合热激活输运机制, 随着温度继续降低(< 130 K), 近邻跳跃传导为主导输运机制.

English Abstract

参考文献 (20)

目录

    /

    返回文章
    返回