单根In掺杂的n-ZnO纳米线/p+-Si异质结的紫外电致发光

北京大学学报（自然科学版）

单根In掺杂的n-ZnO纳米线/p⁺-Si异质结的紫外电致发光

霍海滨^1,*,杨卫全^1,*, 戴伦^1,2, 马仁敏¹, 秦国刚^1,2

¹北京大学物理学院，北京 100871； ²介观物理国家重点实验室，北京 100871； ^*同等贡献；

收稿日期:2007-05-31 出版日期:2008-05-20 发布日期:2008-05-20

Ultraviolet Electroluminescence from In Doped n-ZnO Single-Nanowire/p+-Si Heterostructures

HUO Haibin^1，*YANG Weiquan^1，* DAI Lun^1,2，MA Renmin¹， QIN Guogang^1,2

¹School of Physics,Peking University,Beijing 100871;²State Key Lab for Mesoscopic Physics,Beijing 100871;*Equal Contribution;

Received:2007-05-31 Online:2008-05-20 Published:2008-05-20

摘要/Abstract

摘要： 采用化学气相沉积的方法在In_0.1Ga_0.9N衬底上生长出In掺杂的n-ZnO纳米线阵列。电学输运测量得到单根n-ZnO纳米线的电阻率为0.001 Ω cm，比同样方法在GaN衬底上生长的ZnO纳米线低约20倍。这个结果表明来自于In_0.1Ga_0.9N衬底中的In原子在高温生长过程中可能被掺入ZnO纳米线。制备成功单根n-ZnO纳米线/p⁺-Si异质结构并研究了其电致发光特性。室温下电致发光光谱中可以看到一个窄的ZnO激子峰（约380 nm）和一个中心位于700 nm 的来自Si衬底表面自然氧化硅发光中心的发光峰。

关键词: 氧化锌纳米线, 硅, 异质结, 电致发光

Abstract: The In doped n-ZnO nanowires (NWs) arrays were grown on In_0.1Ga_0.9N substrates via the chemical vapor deposition method.The electrical transport measurements on single n-ZnO NWs show that they have a resistivity (0.001 Ω cm) about 20 times lower than that of the n-ZnO NWs grown on GaN substrates via the same method.This result indicates that indium atoms from the In_0.1Ga_0.9N substrate may be doped into the ZnO NWs during the high-temperature synthesis process.The n-ZnO single NW (SNW)/p⁺-Si heterojunctions were fabricated and their electroluminescence properties were studied.The room-temperature electroluminescence spectra show a narrow 380 nm excitonic peak from ZnO SNW,and a broad emission band centeres at 700 nm,which originates from the luminescent centers located in the native SiO_x layer on the p+-Si substrate.

Key words: electroluminescence, ZnO single nanowire, silicon, heterostructure

中图分类号:

O475

霍海滨,杨卫全, 戴伦, 马仁敏, 秦国刚. 单根In掺杂的n-ZnO纳米线/p⁺-Si异质结的紫外电致发光[J]. 北京大学学报（自然科学版）.

HUO Haibin,YANG Weiquan,DAI Lun,MA Renmin,QIN Guogang . Ultraviolet Electroluminescence from In Doped n-ZnO Single-Nanowire/p+-Si Heterostructures[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis.

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