Синтез наноструктур з кристалічного оксиду цинку

P. P. Gorbyk; I. V. Dubrovin; Yu. O. Demchenko; G. M. Kashun; Yu. M. Lytvyn

P. P. Gorbyk Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
I. V. Dubrovin Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
Yu. O. Demchenko Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
G. M. Kashun Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України
Yu. M. Lytvyn Інститут фізики напівпровідників ім. В.Є. Лошкарьова Национальної академії наук України

Анотація

Запропоновано методику синтезу нанорозмірних структур з віскерів і тетраедральних кристалів оксиду цинку. Синтез здійснювався в газовому потоці, а як ініціатор росту, що забезпечував задану густину центрів кристалізації на підкладинці з монокристалічного кремнію, використовували нанорозмірні частинки золота. Дослідження синтезованих ниткоподібних і тетраедральних структур методами рентгенофазового аналізу, растрової електронної мікроскопії, оже-електронної спектроскопії та атомної силової мікроскопії показали, що вони мають хімічний склад оксиду цинку високої чистоти, малу кількість дефектів, гексагональну вюрцитну структуру, характерну товщину в діапазоні 50–300 нм і довжину до 40 мкм і є перспективним об'єктом для різних областей застосування в мікроелектроніці, оптоелектроніці, біомедицині і т.п.

Посилання

Zheng G., Lu W., Jin S., Lieber C.M. Synthesis and fabrication of high-performance N-type silicon nanowire transistors // Adv. Mater. – 2004. – V. 16, N. 21. – P. 1890–1893.

Greytak A.B., Lauhon L.J., Gudiksen M.S., Lieber C.M. Growth and transport properties of complementary germanium nanowire field-effect transistors // Appl. Phys. Lett. – 2004. – V. 84. – P. 4176–4178.

Björk M.T., Ohlsson B.J., Sass T., Persson A.I., Thelander C., Magnusson M.H., Deppert K., Wallenberg L.R., Samuelson L. One-dimensional heterostructures in semiconductor nanowhiskers // Appl. Phys. Lett. – 2002. – V. 80. – P. 1058–1060.

Cui Y., Lieber C.M. Functional nanoscale electronic devices assembled using silicon nanowire building blocks // Science. – 2001. – V. 291. – P. 851–853.

Gradecak S., Quin F., Li Y., Park H.-G., Lieber C.M. GaN nanowire lasers with low lasing thresholds // Appl. Phys. Lett. – 2005. – V. 87, N 17. – P. 173111–173114.

Bryllert T., Wernersson L.-E., Froberg L.E., Samuelson L. Vertical high-mobility wrap-gated InAs nanowire transistor // IEEE Electron Device Lett. – 2006. – V. 27, N 5. – P. 323–325.

Patolsky E., Zheng G., Hayden O., Lakadamyali M., Zhuang X., Lieber C.M. Electrical detection of single viruses // Proc. Nat. Acad. Sci. USA. – 2004. – V. 101. – P. 14017–14022.

Friedman R.S., McAlpine M.C., Ricketts D.S., Ham D., Lieber C.M. High-speed integrated nanowire circuits // Nature. – 2005. – V. 434. – P. 1085–1091.

Huang Y., Lieber C.M. Integrated nanoscale electronics and optoelectronics: Exploring nanoscale science and technology through semiconductor nanowires // Pure Appl. Chem. – 2004. – V. 76, N 12. – P. 2051–2068.

Whang D., Jin S., Lieber C.M. Large-scale hierarchical organization of nanowires for functional nanosystems // Jap. J. Appl. Phys. – 2004. – V. 43. – P. 4465–4470.

Горбик П.П., Дадыкин А.А., Дубровин И.В., Филоненко М.Н. Низкополевая электронная эмиссия с квантоворазмерных структур оксида цинка // Химия, физика и технология поверхности. – 2006. – Вып. 11–12. – С. 261–270.

Мильвидский М.Г., Уфимцев В.Б. Полупроводниковые материалы в современном этапе развития твердотельной электроники // Неорган. материалы. – 2000. – Т. 36, №3. – С. 360–368.

Атаев Б.М., Камилов И.К., Мамедов В.В. Нитевидные кристаллы оксида цинка // Письма в журн. техн. физики. – 2002. – Т. 23, № 21. – С. 58–63.

Wang Z.L. Zinc oxide nanostructures: growth, properties and applications // J. Phys. Condensed Matter. – 2004. – N 16. – P. R829–R858.

Xu C.X., Sun X.W., Chen B.J., Dong Z.L., Yu M.B., Zhang X.H., Chua S.J. Network array of zinc oxide whiskers // Nanotechnology. – 2005. – N 16. – P. 70–73.

Абдуев А.Х., Асваров А.Ш., Ахмедов А.К., Баришков В.Г., Теруков Е.И. Газофазный синтез структур ZnO // Письма в Журн. техн. физики. – 2002. – Т. 28, № 22. – С. 59–63.

Dadykin A.A., Naumovets A.G., Gorbik P.P., Dubrovin I.V., Ogenko V.M., Filonenko M.N. Low–field electron emission and cathode luminescence of piezoelectric films of oxides and chalcogenides // Chemistry, Physics and Technology of Surfaces: – 2002. – Iss. 7–8. – Р. 163–176.

Горбик П.П., Дадыкин А.А, Дубровин И.В., Литвин Ю.М., Филоненко М.Н., Чуйко А.А. Полева электронная эмиссия из квантоворазмерных нанокластеров оксида цинка, синтезированных на фосфиде галлия // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. – 2005. – Т. 3, №4. – С. 949–956.

Горбик П.П., Дубровін І.В., Демченко Ю.О., Філоненко М.М. Дадикін О.А. Дослідження особливостей фізико-хімічних процесів формування нанорозмірних віскерів ZnO // Химия, физика и технология поверхности. – 2008. – Вып. 14. – С. 275–281.

В.В. Покропивный, М.М. Касумов Получение и механизм роста наноструктур из оксида цинка в дуговом разряде // Письма в журн. техн. физики. – 2007. – Т. 33, Вып. 1. – С. 88–94.

PCPDFWIN – a Windows retrieval / display program for accessing the ICDD PDF – 2 database // JCPDS – Intern. Center for Diffraction Data (1998).