高压PLD法生长p型钠掺杂氧化锌纳米线阵列

邱智文¹，杨晓朋¹，韩军¹，曾雪松²，李新化²，曹丙强¹

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

摘 要：采用高压脉冲激光沉积法（HP-PLD）研究了压强、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3.33×104 Pa,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。

关键词：钠掺杂;氧化锌纳米线;高压脉冲激光沉积（HP-PLD）;