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大笨猪和聪明羊

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[资源] 纳米带/纳米线的光电特性及其应用

写这篇小东西谈不上什么专题，只是自己看文献的一个小结，希望虫虫们不吝赐教，大家共同进步！

一、纳米带/纳米线简介
纳米带和纳米线都是重要的一维纳米结构。纳米带，一般指带状纳米结构，它的横断面为矩形；纳米线是线状，横断面为圆形。纳米带/线的宽度/直径约在几十到几百个纳米，长度在若干微米的量级。它们结构规范，很少有缺陷，通常为纯净的单晶。常见的氧化物纳米带/线有ZnO、SnO2、In2O3等。

[ Last edited by gshsheng on 2009-6-20 at 12:26 ]

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1楼2008-09-16 22:22:06

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popsheng(金币+0,VIP+0):补充些文献吧，JACS，Small，Adv Mater.Nano Lett上测量一维纳米材料光电性质的文章也不少了

二、纳米带/纳米线的光电导特性
一些半导体在不同的光照条件下电导率会发生变化，这种现象叫做光电导效应。半导体纳米带同样具有这种效应。例如ZnO纳米线，室温下禁带宽度约为3.37eV，用365nm波长的紫外光照射，电导率变化可以达到4至6个数量级。CdS纳米带，室温下禁带宽度约为2.42eV，白光照射前后电导率可以变化4个数量级。
要得到光照前后电导率的大小，一般通过测量伏安曲线来实现。将单根纳米带的两端搭在电极上，或是从纳米带上引出两根电极，对纳米带施加特定的光辐射，同时测量纳米带的I-V曲线，曲线的斜率就是电导率。
如此显著的光敏特性使得这些一维半导体材料在光电探测器、光电开关、存储器等光敏元器件方面有着潜在的应用。由于某些硫化物和氧化物半导体纳米带光电导变化和吸附氧有关，不同气氛中的光敏特性不同，所以还可以利用这一性质制备气敏传感器。

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2楼2008-09-16 22:23:28

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三、基于纳米带/纳米线的微器件
1. 肖特基二极管
黑暗条件下器件显示了良好的整流特性，当用大于禁带宽度的光照射，器件又表现出欧姆特性。值得注意的是，图2中的纳米线是放置在电极上的，两端并未固定；而在图4中，拜E-beam lithography 工艺技术所赐，已经可以实现纳米带两端的固定。对于电学测量来说，固定与否的意义不大，但是对于力学测量（拉、压、划、震动等）来说这一步是至关重要的。

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3楼2008-09-16 22:25:06

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三、基于纳米带/纳米线的微器件
2. 场效应晶体管
伟大的E-beam lithography再次登场，制造出结构更加复杂的MOSFET。基于ZnO纳米线的耗尽型MOSFET漏电流很小，具有良好的夹断和饱和特性，而且对紫外光响应强烈。

[ Last edited by 大笨猪和聪明羊 on 2008-9-16 at 22:30 ]

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4楼2008-09-16 22:27:17

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三、基于纳米带/纳米线的微器件
3. 光电探测器
对于半导体纳米带的光电导特性，最直接的应用就是光电探测器。
纳米带/纳米线并不一定都是置入在器件中的，去年Sensor上一篇文章报道直接在Si上采用热蒸发的方法长出ZnO “纳米桥”。如果这个技术成熟了，那么就免去了复杂的E-beam lithography去固定纳米材料。而且据文中所说，用这个方法制备出的器件，其光敏特性比之前的ZnO纳米线器件都要好。

参考文献
[1] Zheng Wei Pan, et al. Science 291, 1947 (2001).
[2] Hannes Kind, et al. Adv. Mater. 2. 158 (2002)
[3] T. Gao, et al., Appl. Phys. Lett. 86. 173105 (2005)
[4] J.Y. Lao, et al., Nano Lett. 3 (2003) 235.
[5] X.W. Sun, et al., Jpn. J. Appl. Phys. 42 (2003) L1229.
[6] R.L. Hoffman, J. Appl. Phys. 95 (2004) 5813.
[7] Y. Ohya, et al., Jpn. J. Appl. Phys. Part 1 40 (2001) 297.
[8] Y. Kwon, et al., Appl. Phys. Lett. 84 (2004) 2685.
[9] S. Masuda, et al., J. Appl. Phys. 93 (2003) 1624.
[10] R.L. Hoffman, B.J. Norris, J.F. Wager, Appl. Phys. Lett. 82 (2003) 733.
[11] P.F. Carcia, et al., Appl. Phys. Lett. 82 (2003) 1117.
[12] P.F. Carcia, et al., Mater. Res. Soc. Symp. Proc. 769 (2003) H7.2.1.
[13] J.F. Wagner, Science 300 (2003) 1245.
[14] K. Nomura, et al., Science 300 (2003) 1269.
[15] J. Nishii, et al., Jpn. J. Appl. Phys. 42 (2) (2003) L347.
[16] H. Ohta, H. Hosono, Mater. Today 7 (2004) 42.
[17] Q.H. Li, Q. Wan, Y.X. Liang, T.H. Wang, Appl. Phys. Lett. 84 (2004) 4556.
[18] K. Keem, et al, Appl. Phys. Lett. 84 (2004) 4376.
[19] B.H. Kim, H. Yan, B. Messer, M. Law, P. Yang, Adv. Mater. 14 (2002) 158.
[20] C.H. Liu, et al, Appl. Phys. Lett. 83 (2003) 3168.
[21] Jong Soo Lee, et al, Sens. Actuators, B 126 (2007) 73-77

[ Last edited by 大笨猪和聪明羊 on 2008-9-17 at 07:49 ]

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5楼2008-09-16 22:29:13

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