بررسی خواص گسیل میدانی آرایه‌ی نانو‌سیم‌های اکسید روی آلاییده شده با طلا

نوع مقاله: مقاله پژوهشی کامل

نویسندگان

faridjamali@iauahvaz.ac.ir faridjamali2003@yahoo.com

چکیده

آرایه‌ای از نانوسیم‌های اکسید روی از طریق لایه‌نشانی فلز طلا
در محیط خلأ بر روی زیرلایه‌ی فلز روی به همراه اکسایش حرارتی در هوا در دمای oC 400 و به مدت 4 ساعت ساخته شد. الگوی
پراش پرتو ایکس مجموعه‌ای از قله‌های معینی مطابق با ساختار ورتسایت اکسید روی
نشان داد. تصویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مشخص نمود که نانوسیم‌های اکسیدروی با
طول چندین میکرون تشکیل شده‌اند. مطالعات طیف‌سنجی فوتوالکترون اشعه‌‌ی ایکس نشان داد که
اتم‌های Au و Zn در حالت اکسید هستند. مطالعه‌ی گسیل میدانی الکترون به وسیله‌ی
ساختار دیودی در فشار  mbar8-10´1 صورت پذیرفت. مقدار میدان عطف،
مطابق تعریف برای چگالی گسیل جریان الکترون 2µA/cm 1/0، V/µm4/2 به‌دست
آمد. نمودار فولر- نوردهیم (F-N) رفتار خطی را در کل محدوده‌ی میدان اعمال شده مطابق با رفتار
ذاتی گسیل‌کننده‌های نیم‌رسانا نشان داده است

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Field Emission Studies of Au doped ZnO Nanowire Arrays

نویسندگان [English]

  • Farid Jamali-Sheini
  • Ramin Yousefi
چکیده [English]

ZnO nanowire arrays have been synthesized by annealing of zinc foil coated with a thin layer of gold. The XRD pattern exhibited a set of well-defined diffraction peaks corresponding to the ZnO wurtzite phase. The SEM image revealed formation of ZnO nanowires having lengths up to several microns. XPS studies confirmed the oxidation state of Au and Zn. Field emission studies were carried out in a planar diode configuration at base pressure ~ 1×10-8 mbar. The turn-on field value, required to draw emission current density of 0.1 mA/cm2, was found to be ~ 2.4 V/mm. The Folwer-Nordheim (F-N) plot showed linear behavior in the entire range of applied field indicating semiconducting nature of the emitter.

ZnO, Nanowires, XPS, Field electron emission