Project R-4896

Titel

Synthese, eigenschappen en modellering van gedoteerde ZnO nanodraden en nanokristallen

Abstract

Zink oxide (ZnO) heeft vele uitstekende eigenschappen zoals optische transparantie ten gevolge van een brede directe band gap van 3,37 eV. Het is beschikbaar als hoogwaardige kristallen met een grote elektron mobiliteit en thermische geleidbaarheid. Recente ontwikkelingen waren gericht op nul- en één-dimensionele bouwblokken voor nieuwe toestellen, allen onderhevig aan (on)opzettelijke dotering. ZnO gebaseerde blauwe/ultraviolette lichtbronnen, spintronische toestellen, transistors, piëzo-elektrische nanogenerators en sensors zijn gerealiseerd of staan in de ontwikkelingsfase. Verdere ontwikkeling vraagt echter een volledig begrip van de invloed van defecten in ZnO materialen op nanoschaal, beiden vanuit experimenteel en theoretisch oogpunt zowel als een manier om deze defecten te controleren vanaf de synthese en verder. In dit project zullen we de invloed van verschillende defecten op de dotering efficiëntie van ZnO nanowires (NWs) en nanocrystals (NCs) onderzoeken, hierbij gaan we specifieke aandacht besteden aan de betrouwbare p-type dotering. Aan de andere kant zullen we ook de elektronische eigenschappen op nanoschaal bestuderen. Kristallijne NWs en NCs zullen via chemische oplossingssynthese en dampgebaseerde benaderingen gefabriceerd worden. Het aantal intrinsieke defecten, H-onzuiverheden en doteringen zullen tijdens de ZnO groei gecontroleerd worden, nadien zal dit gebeuren door middel van ionenbestraling/implantatie en door thermische annealing. De elektronische (en optische) eigenschappen van de (gedoteerde) ZnO NWs en NCs, gemeten door elektrische transport en scanning probe microscopy, Raman spectroscopie en luminescentie zullen geïnterpreteerd worden naargelang de resultaten van de berekeningen van de eerste beginselen. GEBASEERD OP DEZE GECOMBINEERDE EXPERIMENTELE EN COMPUTATIONELE POGING ZAL EEN VERBETERD BEGRIP VAN DE LINK TUSSEN SYNTHESE,DEFECTEN EN ELEKTRISCHE EIGENSCHAPPEN VAN NANOGESTRUCTUREERD (GEDOTEERD) ZnO BEKOMEN WORDEN.

Periode

01 januari 2014 - 31 december 2017