采用化學氣相沉積法制備單晶體氧化鋅微/納米帶,通過銀膏將其固定在鍍有二氧化硅絕緣層的硅基板上,用鍍有鉑金屬的導電原子力顯微鏡探針觸碰單晶體氧化鋅微/納米帶,構成測量回路。通過試驗獲得氧化鋅微/納米帶電阻與其長度呈非線性關系,并且當長度到達切斷長度時,微/納米帶電阻突然增大;試驗測得切斷長度為17.5μm,且切斷長度附近的電阻與長度關系也是非線性。建立氧化鋅微/納米帶的平面導電模型,說明在氧化鋅微/納米帶中電子傾向于在主導電平面內運動。分析得出單晶體氧化鋅微/納米帶晶格面的各向異性是使其電阻與長度呈指數的增長關系的主要原因,與試驗相符。此外,通過向氧化鋅內摻雜Bi₂O₃、Co₂O₃等雜質發(fā)現,雜質的加入能使氧化鋅微/納米帶的電阻與長度的非線性關系發(fā)生改變。 

【文章來源】：機械工程學報. 2016,52(12)北大核心EICSCD

【文章頁數】：6 頁

【部分圖文】：

AFM探針測量氧化鋅微/納米帶電阻示意圖(插圖為AFM探針與氧化鋅接觸時的光學圖像)

?叩?測量。原子力顯微鏡的一大特點就是能選擇與氧化鋅微/納米帶的接觸位置，這樣可以在測量中保持一個恒力以減小系統誤差。在圖3a中標記的十字位置上施加負偏壓獲得的一系列的電流電壓曲線，如圖4所示。測量從納米帶銀膏固定一端開始，到納米帶的自由端為止。所有的電流-電壓曲線顯示出不對稱的曲線形狀，正如圖1所示在正向偏壓條件下肖特基勢壘為負電位。而且，隨著長度的增加導電性會減弱。然而，從這些曲線中還不能下一個確定的結論，而且單晶體微/納米帶的電阻與它的長度的定量關系也需要進一步的數據處理。圖2高分辨率透射電子顯微鏡下氧化鋅微/納米帶圖像整個測量回路呈現一個金屬-半導體-金屬的結構，這個結構的電阻由半導體微/納米帶電阻和肖特基電阻組成，這也是導致電流-電壓曲線呈非線性的主要原因。不對稱的電流-電壓曲線形狀是因為氧化鋅微/納米帶元件擁有一個叫金屬-半導體-金屬的結構，這個結構的電阻由半導體電阻和肖特基電阻組成，通過鍍鉑探針和氧化鋅微/納米帶接觸形成(它由鉑金屬原子力顯微鏡探針和氧化鋅微/納米帶接觸形成半導體帶和肖特基接觸)。另一端的微/納米帶，在銀膏和氧化鋅微/納米帶的接觸地方符合歐姆定律，而且這個電阻小到可以忽略不計。從這個設計所得到的電流電壓曲線可知，它的特性就是典型的非線性電流電壓，這是因為與氧化鋅微/納米帶電阻相比肖特基勢壘起到更大的作用。因為在同一測量電路中，無論連入電路中的氧化鋅微/納米帶長度怎么變化，其肖特基接觸電阻是不變的，而微/納米帶的電阻來源于整個環(huán)路的電阻減去肖特基勢壘，它是一個測量電阻，并且是在當導電原子力顯微鏡探針在包括0長度的微/納米帶上獲得電流電壓曲線時出現的。(a)納米帶上測量位置圖示(b)測量氧化鋅電阻?

月2016年6月戴冰等：單晶體氧化鋅微/納米帶電阻與長度的特性研究201個樣本的表面非常平整。通過原子力顯微鏡接觸模式建立了微/納米帶表面與鍍鉑導電探針之間的物理接觸，這樣閉合電路就能夠完成電流電壓曲線的測量。原子力顯微鏡的一大特點就是能選擇與氧化鋅微/納米帶的接觸位置，這樣可以在測量中保持一個恒力以減小系統誤差。在圖3a中標記的十字位置上施加負偏壓獲得的一系列的電流電壓曲線，如圖4所示。測量從納米帶銀膏固定一端開始，到納米帶的自由端為止。所有的電流-電壓曲線顯示出不對稱的曲線形狀，正如圖1所示在正向偏壓條件下肖特基勢壘為負電位。而且，隨著長度的增加導電性會減弱。然而，從這些曲線中還不能下一個確定的結論，而且單晶體微/納米帶的電阻與它的長度的定量關系也需要進一步的數據處理。圖2高分辨率透射電子顯微鏡下氧化鋅微/納米帶圖像整個測量回路呈現一個金屬-半導體-金屬的結構，這個結構的電阻由半導體微/納米帶電阻和肖特基電阻組成，這也是導致電流-電壓曲線呈非線性的主要原因。不對稱的電流-電壓曲線形狀是因為氧化鋅微/納米帶元件擁有一個叫金屬-半導體-金屬的結構，這個結構的電阻由半導體電阻和肖特基電阻組成，通過鍍鉑探針和氧化鋅微/納米帶接觸形成(它由鉑金屬原子力顯微鏡探針和氧化鋅微/納米帶接觸形成半導體帶和肖特基接觸)。另一端的微/納米帶，在銀膏和氧化鋅微/納米帶的接觸地方符合歐姆定律，而且這個電阻小到可以忽略不計。從這個設計所得到的電流電壓曲線可知，它的特性就是典型的非線性電流電壓，這是因為與氧化鋅微/納米帶電阻相比肖特基勢壘起到更大的作用。因為在同一測量電路中，無論連入電路中的氧化鋅微/納米帶長度怎么變化，其肖特基接觸電阻是不變的，而微/納米


本文編號：3287152