过渡金属元素掺杂的ZnO纳米阵列的制备方法及包括该纳米阵列的半导体器件

摘要

本发明属于半导体纳米材料制备技术领域，是一种利用无模板电化学沉积生长过渡金属元素掺杂的ZnO纳米阵列的方法。本发明采用标准三电极体系，以铂电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，导电基底作为工作电极。电解液由KCl、锌源ZnCl2、过渡金属元素的氯盐及用于调节Zn2+活性的可溶性溴盐组成，在沉积过程中不断通入O2，水浴加热温度为60～95℃，采用恒电位沉积法，沉积电位为－0.9～－1.1V，沉积时间为0.5～4h。沉积结束后，用去离子水反复冲洗，在导电基底上得到过渡金属元素掺杂的ZnO纳米阵列。此方法利于获得掺杂浓度相对较高的纳米阵列，操作简单，重复性好。所获得的ZnO纳米阵列可应用于各种超低能耗、高密度的新型半导体器件。

主权项

一种过渡金属元素掺杂的ZnO纳米阵列的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)清洗导电基底；(2)配制电解液：将过渡金属元素的氯盐、可溶性溴盐、氯化锌、氯化钾溶于水，配制成电解液，所述的电解液中过渡金属元素的氯盐的摩尔浓度为15μmol/L；(3)电沉积生长：将步骤(2)配制的电解液倒入电解池中，以铂电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，以步骤(1)清洗好的导电基底为工作电极，保持电解池恒温，并往电解液中不断通入氧气，在恒定电位下采用电沉积法制得过渡金属掺杂ZnO纳米阵列。