高压 PLD 法生长 p 型钠掺杂氧化锌纳米线阵列

编号：NMJS04258

篇名：高压 PLD 法生长 p 型钠掺杂氧化锌纳米线阵列

作者：邱智文1； 杨晓朋1； 韩 军1； 曾雪松2； 李新化2； 曹丙强1

关键词：钠掺杂； 氧化锌纳米线； 高压脉冲激光沉积(HP-PLD)

机构： 1. 济南大学 材料科学与工程学院, 山东省高校无机功能材料重点实验室, 济南 250022； 2. 中国科学院 固体物理研究所, 中国科学院材料物理重点实验室, 合肥 230031

摘要： 采用高压脉冲激光沉积法(HP-PLD)研究了生长压强、金催化层厚度对钠掺杂氧化锌纳米线(ZnO:Na)生长的影响, 并制备了 ZnO:Al 薄膜/ZnO:Na 纳米线阵列同质 pn结器件。实验发现, 当金膜厚度为 4.2 nm, 生长压强为 3.33×104Pa, 生长温度为 875℃时, 可在单晶 Si 衬底上生长 c 轴取向性良好的 ZnO 纳米线阵列。X 射线衍射和 X 射线光电子能谱综合分析证实了 Na 元素成功掺入 ZnO 纳米线晶格中。在低温(15 K)光致发光谱中, 观测到了一系列由Na 掺杂 ZnO 产生引起的受主光谱指纹特征, 如中性受主束缚激子峰(3.356 eV, A0X)、导带电子到受主峰(3.312 eV,(e, A0))和施主受主对发光峰(3.233 eV, DAP)等。通过在 ZnO:Al 薄膜上生长 ZnO:Na 纳米线阵列形成同质结, 测得I-V 曲线具有明显的整流特性, 证实了 ZnO:Na 纳米线具有良好的 p 型导电性能。