Si掺杂In2O3(ZnO)3超晶格纳米带的合成及其电学性质研究

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:t555666777
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目前,一维半导体纳米材料因其独特的光电特性而被广泛关注。其中,ZnO由于其具有宽禁带(3.37 eV)和高激子束缚能(60 meV),在室温或更高温度下仍可实现紫外光发射,是一种性能优良的发光材料,但目前ZnO不能用来制作光电器件。因此,深入研究ZnO材料是非常必要的。In2O3(ZnO)m超晶格和ZnO具有类似性质,具有独特的光电性能。  本论文利用化学气相沉积(CVD)方法合成了准一维Si掺杂的In2O3(ZnO)3(SIZO)纳米带,通过SEM观察了样品的形貌。 EDX能谱表明,纳米带包含In、Zn、O元素且原子比约为2:3:6,符合In2O3(ZnO)3的化学配比。截面的HRTEM图像显示In/ZnO层和In-O层与纳米带的表面平行方向交替排列。  通过掩膜法将SIZO纳米带制作成了半导体电子器件,测量了其I-V特性曲线,发现其I-V特性曲线呈现非线性,研究发现,这种非线性与超晶格的固有能带结构有关,In3+ and Zn2+在Si掺杂的 InO(ZnO)m+夹层中随意的分布,导致了超晶格导带边附近电学结构的改变,形成了静态势的分布,这种静态势包括势垒和势阱,在低电压时,导带中的电子通过遂穿效应进行传输,因此I-V特性呈线性,当达到较高电压时,电子的热离化效应占主导作用,因此其I-V特性呈现出非线性。此外,Si在IZO中很可能以SiZn2+存在,使得IZO中载流子浓度升高,进而降低了其电阻率。
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