Structural and Electrical Studies on ZnO-Based Thin Films by Laser Irradiation

Zhao, Shanyue; Hua, Yinqun; Chen, Ruifang; Zhang, Jian; Ji, Ping

doi:10.1155/2016/9385725

Cited by 8 publications

(3 citation statements)

References 26 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…It is well established that point defects can be introduced into materials under high-intensity pulsed laser irradiation [63][64][65][66][67]. The spectroscopic properties of these defects are often obtained via UV-Vis absorbance spectroscopy.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Laser modification of Au–CuO–Au structures for improved electrical and electro-optical properties

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

CuO nanomaterials are one of the metal-oxides that received extensive investigations in recent years due to their versatility for applications in high-performance nano-devices. Tailoring the device performance through the engineering of properties in the CuO nanomaterials thus attracted lots of effort. In this paper, we show that nanosecond (ns) laser irradiation is effective in improving the electrical and opto-electrical properties in the copper oxide nanowires (CuO NWs). We find that ns laser irradiation can achieve joining between CuO NWs and interdigital gold electrodes. Meanwhile, the concentration and type of interband defects in CuO can be controlled by ns laser irradiation as well. An increase in the concentration of defect centers, together with a reduction in the potential energy barrier at the Au/CuO interfaces due to laser irradiation increases electrical conductivity and enhances photo-conductivity. We demonstrate that the enhanced electrical and photo-conductivity achieved through ns laser irradiation can be beneficial for applications such as resistive switching and photo-detection.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Laser modification of Au–CuO–Au structures for improved electrical and electro-optical properties

et al. 2022

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…A comprehensive investigation was carried out [33] to modify the photoluminescence (PL) characteristics of single-crystal ZnO using a KrF excimer laser source [33]. The laser irradiation technique was successfully used to effect and enhance the electrical [34,35] and optical properties [36][37][38], including conductivity, optical band gaps, and photoluminescence of high-quality ZnO films. The influence of the number of laser pulses on the photovoltaic properties of a ZnO thin film was observed [39].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of Picosecond Laser Irradiation on the Properties of Nanostructured Zinc Oxide Thin Films

Khan,

Almohammedi

2024

KEM

View full text Add to dashboard Cite

In this article, a picosecond laser source was employed to irradiate the nanostructured ZnO thin film prepared by the sol-gel method. The impact of laser irradiation on the characteristics of a nanostructured ZnO thin film was investigated. Analysis using X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and Fourier transform infrared spectroscopy confirmed a significant influence on the structure of the ZnO thin film. As the duration of laser irradiation (the number of laser pulses) increased, there was a remarkable decrease in both the electronic and photoluminescence intensities of the nanostructured film. Tauc's plot indicates a noticeable change in the optical band gaps of the thin film with the increase in irradiation time. The morphological image suggests that the laser irradiation energy induces both degradation and modification of the film surface, consequently causing changes in the structural, absorption, and photoluminescence properties of nanostructured ZnO. The observed effects are attributed to alterations in the crystal structure and size of the nanostructured ZnO film, as confirmed by XRD. The reduction in photoluminescence intensity observed over the laser irradiation times may be a result of potential degradation in the crystalline structure of the nanostructured ZnO film.

show abstract

“…Although, modern day technology that has moved to plastic and flexible electronics [33][34][35] emerge the need of alternative treatment processes that can lead to the fabrication of highquality ZnO and in parallel keeping the temperature in relatively low value (below 150 o C) [36]. A very promising technique toward the solution of this problem has been presented by several research groups that have proposed the Excimer Laser Annealing as a technique that can control the crystal quality and the density of the intrinsic defects of ZnO, and consequently can tailor its Photoluminescence from the Visible to the Ultra-Violet range [37][38][39][40][41][42][43][44][45].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Enhancement and tailoring of photoluminescence by the use of metallic nanostructures

Dellis¹,

Δελλής²

View full text Add to dashboard Cite

Η μελέτη της ενίσχυσης και της ρύθμισης της φωταύγειας του ZnO με την χρήση μεταλλικών νανοδομών παρουσιάζεται σε αυτήν την διδακτορική διατριβή. Δύο διαφορετικές ιδιότητες των μεταλλικών νανοδομών, οι πλασμονικές ιδιότητες τους και η χρήση τους για την δημιουργία πορώδους Si, χρησιμοποιήθηκαν. Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η σύζευξη επιφανειακών πλασμονίων και εντοπισμένων επιφανειακών πλασμονίων με το υπεριώδες και το ορατό μέρος του φάσματος φωταύγειας ZnO. Στην περίπτωση της ενίσχυσης της φωταύγειας του ZnO μέσω της σύζευξης της με επιφανειακά πλασμόνια η ένταση της υπέρυθρη εκπομπή ενισχύθηκε 6 φορές χρησιμοποιώντας ένα υμένιο Al ως ενδιάμεση στρώση μεταξύ του ZnO και του υποστρώματος Si, και με την επεξεργασία του με την χρήση Excimer Laser. Το μεταλλικό υμένιο ενισχύει την ένταση του εκπεμπόμενου φωτός είτε μέσω της σύζευξης με επιφανειακά πλασμόνια τα οποία διεγείρονται στην διεπιφάνεια Al/ZnO, όπως στην περίπτωση της ενίσχυσης της υπεριώδους εκπομπής, είτε με την ενίσχυση της ανακλαστικότητας λόγω του υμενίου Al, όπως στην περίπτωση της ενίσχυσης της εκπομπής στο ορατό φάσμα. Στην περίπτωση της σύζευξης της φωταύγειας του ZnO με εντοπισμένα επιφανειακά πλασμόνια νανοσωματίδια Ag δημιουργήθηκαν είτε στην διεπιφάνεια του ZnO με το υπόστρωμα είτε στην επιφάνειά του. Και στην δύο περιπτώσεις χρησιμοποιήθηκαν RF Magnetron Sputtering και ανόπτηση με την χρήση Excimer Laser για την κατασκευή ZnO το οποίο εκπέμπει στο ορατό και νανοσωματιδίων Ag. Διάφορες παράμετροι της ανόπτησης μελετήθηκαν. Τέλος μελετήθηκε η χειραγώγηση του φάσματος φωταύγειας του ZnO το οποίο δημιουργήθηκε στην επιφάνεια πορώδους Si. Σε αυτό το κομμάτι του έργου η κατασκευή, με την χρήση μιας συνολικά ηλεκτροχημικής διαδικασίας, νανοσυνθέσεων πορώδους Si και ZnO με συγκεκριμένες δομικές ατέλειες οδήγησε σε εκπομπή ισχυρού φωτός το οποίο καλύπτει σχεδόν όλο το ορατό φάσμα. Συγκεκριμένα οι νανοσυνθέσεις αυτές παρασκευάσθηκαν με τον συνδυασμό ηλεκτροχημικής απόξυσης υποβοηθούμενης από απόθεση μετάλλου του Si και ηλεκτροχημικής εναπόθεσης με συνεχές ρεύμα του ZnO. Τα αποτελέσματα της μελέτης αυτής αποκαλύπτουν ένα συσχετισμό μεταξύ της μορφολογίας, όπως και της ισχύς του φάσματος εκπομπής, με την μορφολογία του πορώδους Si το οποίο χρησιμοποιήθηκε ως υπόστρωμα, και ελέγχει της ατέλειες στο ZnO. Κατάλληλες συνθήκες σύνθεσης του πορώδους Si οδηγεί σε έντονη εκπομπή η οποία έχει μια Γκαουσιανή μορφή και καλύπτει το μεγαλύτερο μέρος του ορατού φάσματος, υποδεικνύοντας ότι οι νανοσυνθέσεις πορώδους Si και ZnO μπορούν να είναι ο ακρογωνιαίος λίθος για συστήματα τα οποία εκπέμπουν λευκό φως. Επίσης μελετήθηκε η επίδραση της ανόπτησης με την χρήση Excimer Laser το φάσμα φωταύγειας των νανοσυνθέσεων πορώδους Si και ZnO. Η ανόπτηση οδήγησε σε μια μετακίνηση του φάσματος προς το μπλε και παράλληλα την εμφάνιση υπεριώδους εκπομπής. Τόσο η μετακίνηση προς το μπλε όσο και η εμφάνιση της υπεριώδους εκπομπής συνδέονται με τις συνθήκες ανόπτησης. Για την κατανόηση του μηχανισμού πίσω από αυτά τα φαινόμενα, μελετήθηκε η επίδραση διαφόρων παραμέτρων όπως η ένταση ανά μονάδα επιφάνειας της δέσης του Laser, ο αριθμός των παλμών, το περιβάλλον και η πίεση κατά την ανόπτηση.

show abstract

Structural and Electrical Studies on ZnO-Based Thin Films by Laser Irradiation

Cited by 8 publications

References 26 publications

Laser modification of Au–CuO–Au structures for improved electrical and electro-optical properties

Laser modification of Au–CuO–Au structures for improved electrical and electro-optical properties

Effect of Picosecond Laser Irradiation on the Properties of Nanostructured Zinc Oxide Thin Films

Enhancement and tailoring of photoluminescence by the use of metallic nanostructures

Contact Info

Product

Resources

About