于　琦， 姜立运， 艾桃桃， 李文虎， 张营堂， 冯小明， 王　维

(陕西理工学院 材料科学与工程学院， 陕西 汉中 723000)



铕掺杂ZnO纳米棒的生长及其光电性能的研究

于琦， 姜立运， 艾桃桃， 李文虎， 张营堂， 冯小明， 王维

(陕西理工学院 材料科学与工程学院， 陕西 汉中 723000)

[摘要]利用水热法在硼掺杂金刚石膜上生长铕(Eu)掺杂ZnO纳米棒(ZnO:Eu)，其形貌与Eu的掺杂量密切相关。掺杂0.01 mol/L Eu时对ZnO纳米棒生长影响较小，随着掺杂浓度的增加，ZnO纳米棒顶部出现“尖端聚集现象”，这种聚集现象是和纳米棒制备过程中电荷积累相关的，稀土元素能提供更多的电荷，使ZnO纳米棒顶端产生强的局部电场，相近纳米棒尖端会聚集一起。制作了以p型金刚石为衬底生长的ZnO:Eu异质结，并对其电学性能深入研究，实验结果表明该异质结对整流特性有良好反应。

[关键词]ZnO；Eu掺杂；ZnO:Eu/p型金刚石异质结；整流特性

近年来，氧化锌(ZnO)、氮化镓(GaN)和金刚石(Diamond)被称作第三代半导体材料，因其禁带宽度较宽，相关器件开发与应用得到迅速发展，在生物传感器、激光器及声学波器件等领域显示出优异的特性和前景[1]。ZnO具有储量丰富，结构丰富，特别是容易形成多种形态的纳米结构，并且带隙宽(3.37 eV)、激子束缚能大(60 meV)，非故意掺杂或通过有效掺杂，可获得n 型半导体导电。金刚石作为宽禁带功能材料，具有很多优异性能，其带隙为5.45 eV，而且空穴迁移率高，易得到硼掺杂p 型金刚石。将ZnO和金刚石这两种半导体材料结合，研究其异质结光电和表面声学波等特性，对于研制紫外、高温及耐恶劣环境的先进光电、声波器件具有十分重要的研究价值。……