ZnO Thin-Film Transistor Grown by rf Sputtering Using Carbon Dioxide and Substrate Bias Modulation
El transistor de película fina (TFT) de ZnO crecido por pulverización catódica de magnetrón rf en atmósfera de Ar/O2 muestra unas características de apagado inferiores a las del TFT de ZnO crecido por otros métodos. Pensamos que las reacciones entre el Zn y el O2 podrían producir defectos responsables del mal comportamiento de apagado. Para resolver este problema, estudiamos el crecimiento por sputtering en atmósfera de Ar/CO2 a 450°C. Durante el crecimiento por sputtering, modulamos la polarización CC del sustrato para controlar el suministro de iones al sustrato. Tras el crecimiento, el ZnO se recoció en gas CO2 y O2. Con estos métodos, nuestro transistor de capa fina de ZnO de puerta inferior mostró una movilidad de 4,7 cm2/Vseg, una relación de encendido/apagado de 4 Ã 10 6 y un voltaje umbral de -2 V.
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ZnO Thin-Film Transistor Grown by rf Sputtering Using Carbon Dioxide and Substrate Bias Modulation
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ZnO Nanowire Formation by Two-Step Deposition Method Using Energy-Controlled Hollow-Type Magnetron RF Plasma
Los nanocables de ZnO se produjeron en plasma de descarga de RF (radiofrecuencia). Se empleó una técnica de deposición en dos pasos. En el primer paso, se pulverizaron átomos de zinc desde un blanco de zinc para crear núcleos de zinc en un sustrato antes del crecimiento de la nanoestructura de ZnO. En este caso, utilizamos plasma de argón puro para el sputtering físico. En el segundo paso, empleamos una descarga de oxígeno mezclado con argón, donde los radicales de oxígeno reaccionaron con los núcleos de zinc para formar nanoestructuras de ZnO. En el plasma de O2/Ar se controlaron parámetros experimentales como la relación de flujo de gas y el voltaje de polarización del blanco. Las propiedades de las deposiciones se analizaron mediante SEM y espectroscopia Raman. Se observó que en el segundo paso se formaban muchos nanohilos plegados y agrupados. El diámetro de los alambres era normalmente de 10-100 nm. También se analizó el mecanismo de crecimiento de los nanocables de ZnO.
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ZnO-Nanorod Dye-Sensitized Solar Cells, New Structure without a Transparent Conducting Oxide Layer
Las células solares sensibilizadas por colorantes (DSSC, por sus siglas en inglés) convencionales basadas en nanorodos se fabrican haciendo crecer nanorodos sobre un óxido conductor transparente (TCO, por sus siglas en inglés, normalmente óxido de estaño dopado con flúor-FTO). La interfaz heterogénea entre el nanorod y el TCO constituye una fuente de dispersión de portadores. En este trabajo se presenta una nueva arquitectura de DSSC sin capa de TCO. La estructura sin TCO consiste en nanorods de ZnO crecidos sobre una película de ZnO. La película de ZnO sustituyó al FTO como capa de TCO y los nanorods de ZnO sirvieron como fotoánodo. La estructura de nanorods/película de ZnO se cultivó mediante dos métodos: (1) deposición química en fase vapor (CVD) en un solo paso (2) deposición química en baño (CBD) en dos pasos. El grosor de los nanorods/film crecidos por CVD es más uniforme que por CBD. Demostramos que la estructura DSSC sin TCO puede funcionar correctamente como células solares. Las nuevas DSSCs producen la mejor densidad de corriente corta de 3,96 mA/cm2 y una eficiencia de conversión de potencia del 0,73% bajo 85 mW/cm2 de iluminación solar simulada. La tensión de circuito abierto de 0,80 V es notablemente superior a la de las DSSC de ZnO convencionales.
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ZnO-Nanorod Dye-Sensitized Solar Cells, New Structure without a Transparent Conducting Oxide Layer
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ZnO Nanocrystals as Anode Electrodes for Lithium-Ion Batteries
Se sintetizaron nanocristales de ZnO mediante un método de descomposición térmica. Se utilizaron difracción de rayos X, microscopía electrónica de transmisión y fotoluminiscencia para investigar la composición y nanoestructura del material. En comparación con las nanopartículas de ZnO comerciales, los nanocristales de ZnO mostraron una mayor capacidad de almacenamiento de litio y mejores características de ciclado, y exhibieron una capacidad de descarga reversible de 500 mAh g-1 tras 100 ciclos a 200 mA g-1.
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ZnO Film Photocatalysts
Hemos sintetizado películas ultrafinas nanométricas de ZnO de alta calidad a temperatura relativamente baja mediante un método hidrotérmico sencillo y eficaz. Las películas de ZnO se caracterizaron mediante microscopio electrónico de barrido (SEM), difracción de rayos X (DRX), espectroscopia Raman, espectroscopia de fotoluminiscencia (PL) y espectroscopia de absorción UV-vis. Los productos demostraron una eficiencia de fotodegradación del 95% con rojo Congo (CR) tras 40 min de irradiación. También se llevaron a cabo experimentos de degradación fotocatalítica del naranja de metilo (MO) y del rojo eosina. Los resultados indican que las películas de ZnO obtenidas podrían ser candidatos prometedores como excelentes fotocatalizadores para la eliminación de aguas residuales.
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ZnO-Based Transparent Conductive Thin Films, Doping, Performance, and Processing
Las películas delgadas conductoras transparentes basadas en ZnO han atraído mucha atención como material sustituto prometedor de las películas delgadas de óxido de indio-estaño utilizadas actualmente en aplicaciones de electrodos transparentes. Sin embargo, la función detallada de los dopantes, que actúan sobre las propiedades eléctricas y ópticas de las películas delgadas conductoras transparentes basadas en ZnO, aún no está clara, lo que ha limitado el desarrollo y las aplicaciones prácticas de las películas delgadas conductoras transparentes de ZnO. Las condiciones de crecimiento, como el tipo de sustrato, la temperatura de crecimiento y la atmósfera ambiental, desempeñan un papel importante en las propiedades estructurales, eléctricas y ópticas de las películas. En este artículo se ofrece una visión panorámica de las propiedades de las películas delgadas de ZnO y se revisan los trabajos más recientes sobre tecnologías de deposición nuevas, eficientes, de baja temperatura y alta velocidad. Además, destacamos los métodos de producción de películas conductoras transparentes basadas en ZnO sobre sustrato flexible, una de las áreas de investigación más prometedoras y de rápida aparición. A medida que se van obteniendo las condiciones óptimas de los parámetros de procesado y se va aclarando su mecanismo de influencia, podemos ver que habrá un futuro prometedor para las películas conductoras transparentes basadas en ZnO.
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ZnO and MgZnO Nanocrystalline Flexible Films, Optical and Material Properties
Un material emergente para aplicaciones UV flexibles es el MgxZn1-xO, que es capaz de sintonizar la banda prohibida y la luminiscencia en el rango UV de ~3,4 eV-7,4 eV dependiendo de la composición x. Se presentan estudios sobre las características ópticas y materiales de películas flexibles nanocristalinas de ZnO y Mg0,3Zn0,7O. El análisis indica que el ZnO y el Mg0,3Zn0,7O tienen bandas prohibidas de 3,34 eV y 4,02 eV respectivamente. El análisis indica que el ZnO y el Mg0,3Zn0,7O tienen bandgaps de 3,34 eV y 4,02 eV, respectivamente. La fotoluminiscencia (PL) de la película de ZnO muestra una emisión relacionada con defectos estructurales a ~3,316 eV inherente a la morfología nanocristalina. La PL de la película de Mg0,3Zn0,7O presenta dos picos amplios a 3,38 eV y a 3,95 eV que se discuten en términos del límite de solubilidad del sistema de aleación ZnO-MgO. Además, la deformación externa de la película no tuvo un impacto significativo en sus propiedades, como indica el comportamiento Raman en modo LO, lo que hace que estas películas sean atractivas para aplicaciones flexibles UV.
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ZnO and MgZnO Nanocrystalline Flexible Films, Optical and Material Properties
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Zn Electrodeposition on Single-Crystal GaN(0001) Surface, Nucleation and Growth Mechanism
Se ha investigado la deposición electroquímica de zinc sobre monocristal de GaN(0001) tipo n a partir de una solución de sulfato mediante técnicas electroquímicas como la voltamperometría cíclica, la cronoamperometría y el diagrama de Tafel. La morfología y la estructura cristalina de los depósitos de zinc se han caracterizado mediante microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X y análisis de rayos X de energía dispersiva. Los resultados han revelado que la deposición de Zn sobre el electrodo de GaN comenzó a un potencial de -1,12 V frente a Ag/AgCl. Según el diagrama de Tafel, se calculó una densidad de corriente de intercambio de ~0,132 mA cm-2. Además, las medidas de transitorios de corriente han demostrado que el proceso de deposición de Zn siguió la nucleación instantánea en 10 mM ZnSO4 0,5 M Na2SO4 0,5 M H3BO3 (pH = 4).
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Zn electrodeposition on single-crystal GaN(0001) surface , nucleation and growth mechanism
En este estudio se analizó la deposición electroquímica de zinc sobre cristales simples de GaN(0001) de tipo n a partir de una solución de sulfato; se utilizaron técnicas tales como voltametría cíclica, cronoamperometría y curvas de Tafel. Se caracterizó la morfología y la estructura cristalina de los depósitos de zinc mediante microscopía electrónica de barrido, difracción de rayos X y análisis por dispersión de energías de rayos X. Los resultados revelaron que la deposición de Zn sobre GaN iniciaron a un potencial de 1,12 V vs Ag/AgCl.
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Zn electrodeposition on single-crystal GaN(0001) surface , nucleation and growth mechanism
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ZnCuInS/ZnSe/ZnS Quantum Dot-Based Downconversion Light-Emitting Diodes and Their Thermal Effect
Se fabricaron diodos emisores de luz basados en puntos cuánticos (QD-LED) utilizando chips de GaN azules y QD de ZnCuInS/ZnSe/ZnS emisores rojos, amarillos y verdes. Las eficiencias de potencia medidas fueron de 14,0 lm/W para los LED rojos, 47,1 lm/W para los amarillos y 62,4 lm/W para los verdes a 2,6 V. El efecto de la temperatura de los QDs de ZnCuInS/ZnSe/ZnS en estos LEDs se investigó utilizando las coordenadas de cromaticidad CIE, la longitud de onda espectral, la anchura total a medio máximo (FWHM) y la eficiencia energética (PE). Se confirmó que el apagado térmico inducido por el aumento de la temperatura superficial del dispositivo era uno de los factores importantes que disminuían la eficiencia energética, mientras que las coordenadas de cromaticidad CIE apenas variaban debido a los bajos coeficientes de temperatura de emisión de 0,022, 0,050 y 0,068 nm/°C para los QD de ZnCuInS/ZnSe/ZnS que emitían rojo, amarillo y verde. Esto indica que los QD de ZnCuInS/ZnSe/ZnS son más adecuados para los LED de conversión descendente que los QD de CdSe.
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ZnCuInS/ZnSe/ZnS Quantum Dot-Based Downconversion Light-Emitting Diodes and Their Thermal Effect