Zinc oxide nanostructures and their applications

Korean Journal of Chemical Engineering

Volumn 28, Issue 9, 2011, Pages 1797-1813

  Hahn, Yoon Bong ^a  

^a Chonbuk National University   (South Korea)

Author keywords

Device Applications; Growth Methods; Nanostructures; Zinc Oxide

Indexed keywords

EID: 80052301135     PISSN: 02561115     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1007/s11814-011-0213-3     Document Type: Review

References (91)

1. Handbook of Semiconductor Nanostructures and Nanodevices, Edited by A. A. Balandin and K. L. Wang, American Scientific Publishers (2005), Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology, Edited by H. S. Nalwa, American Scientific Publishers (2011).
2. Metal Oxide Nanostructures and Their Applications, Edited by Ahmad Umar and Yoon-Bong Hahn, American Scientific Publishers (2010).
3. S. Chen, Y. Liu, C. Shao, R. Mu, Y, Lu, J. Zhang, D. Shen and X. Fan, Adv. Mater., 17, 586 (2005); K. Hara, T. Horiguchi, T. Kinoshita, K. Sayams, H. Sugihara and H. Arakawa, Sol. Energy Mater. Sol. Cells, 64, 115 (2000).
4. B. Pal and M. Sharon, Mater. Chem. Phys., 76, 82 (2002).
5. J. Q. Xu, Q. Y. Pan, Y. A. Shun and Z. Z. Tian, Sens. Actua. B: Chem., 66, 277 (2000).
6. P. M. Martin, M. S. Good, J. W. Johnston, L. J. Bond and S. L. Crawford, Thin Solid Films, 379, 253 (2000); S. Lee, Y. H. Im and Y. B. Hahn, Korean J. Chem. Eng., 22, 334 (2025).
7. S. Muthukumar, C. R. Golra, N. W. Emanetoglu, S. Liang and Y. J. Lu, J. Cryst. Growth, 225, 197 (2001).
8. S. C. Minne, S. R. Manalis and C. F. Quate, Appl. Phys. Lett., 67, 3918 (1995).
9. K. Keis, L. Vayssieres, S. Lindquist and A. Hagfeldt, Nanostuct. Mater., 12, 487 (1999).
10. C. R. Golra, N. W. Emanetoglu, S. Liang, W. E. Mayo, Y. Lu, M. Wraback and H. J. Shen, Appl. Phys., 85, 2595 (1999).
11. Z. L. Wang, Mater. Today, 26 (2004).
12. S. J. Pearton, D. P. Norton, K. Ip, Y. W. Heo and T. Steiner, Superlatt. Microstruct., 34, 3 (2003).
13. T. Zhang, W. Dong, M. K. Brewer, S. Konar, R. N. Njabon and Z. R. Tian, J. Am. Chem. Soc., 128, 10960 (2006).
14. G. C. Yi, C. Wang and W. II Park, Semicond. Sci. Technol., 20, S22 (2005).
15. A. Eftekhari, F. Molaei and H. Arami, Mater. Sci. Eng. A, 437, 446 (2006).
16. G. Shen, J. H. Cho, J. K. Yoo, G. C. Yi and C. J. Lee, J. Phys. Chem. B., 109, 5491 (2005).
17. G. Shen, D. Chen and C. J. Lee, J. Phys. Chem. B., 110, 15689 (2006).
18. B. P. Zhang, N. T. Binh, K. Wakatsuki, Y. Segawa, Y. Yamada, N. Usami, M. Kawasaki and H. Koinuma, Appl. Phys. Lett., 84, 4098 (2004).
19. J. Liu, P. X. Gao, W. J. Mai, C. S. Lao, Z. L. Wang and R. Tummala, Appl. Phys. Lett., 89, 63125 (2006).
20. J. Y. Lao, J. Y. Huang, D. Z. Wang and Z. F. Ren, Nano Lett., 3, 235 (2003); J. Y. Lao, J. G. Wen and Z. F. Ren, Nano Lett., 2, 1287 (2002); F. Liu, P. J. Cao, H. R. Zhang, J. Q. Li and H. J. Gao, Nanotechnology, 15, 949 (2004); X. Y. Kong, Y. Ding, R. S. Yang and Z. L. Wang, Science, 303, 1348 (2004); P. Gao and Z. L. Wang, J. Phys. Chem. B., 106, 12653 (2002); Y. Liang, X. Zhang, L. Qin, E. Zhang, H. Gao and Z. Zhang, J. Phys. Chem. B., 110, 21593 (2006); A. Umar, S. Lee, Y. S. Lee, K. S. Nahm and Y. B. Hahn, J. Cryst. Growth, 277, 479 (2005).
21. A. Sekar, S. H. Kim, A. Umar and Y. B. Hahn, J. Cryst. Growth, 277, 471 (2005); A. Umar, S. H. Kim, Y. S. Lee, K. S. Nahm and Y. B. Hahn, J. Cryst. Growth, 282, 131 (2005); A. Umar and Y. B. Hahn, Nanotechnology, 17, 2174 (2006); A. Umar, H. W. Ra, J. P. Jeong, E.-K. Suh and Y. B. Hahn, Korean J. Chem. Eng., 23, 499 (2006); A. Umar, J. P. Jeong, E. K. Suh and Y. H. Hahn, Korean J. Chem. Eng., 23, 860 (2006).
22. W. I. Park, D. H. Kim, S. W. Jung and G. C. Yi, Appl. Phys. Lett., 80, 4232 (2002); W. Lee, H. G. Sohn and J. M. Myoung, Mater. Sci. Forum, 449, 1245 (2004); B. P. Zhang, N. T. Binh, Y. Segawa, K. Wakatsuki and N. Usami, Appl. Phys. Lett., 83, 1635 (2003); S. Lee, A. Umar, S. H. Kim, N. K. Reddy and Y. B. Hahn, Korean J. Chem. Eng., 24, 1084 (2007).
23. R. Kaur, A. V. Singh, K. Sehrawat, N. C. Mehra and R. M. Mehra, J. Non-Cryst. Sol., 352, 23, 2565 (2006); Y. W. Chen, Y. C. Liu and S. X. Lu, J. Chem. Phys., 123, 134701 (2005); A. Dev, S. K. Panda, S. Kar, S. Chakrabarti and S. Chaudhuri, J. Phys. Chem. B, 110, 14266 (2006).
24. B. Cao, Y. Li, G. Duan and W. Cai, Cryst. Growth Design, 6, 1091 (2006); X. Wu, G. Lu, C. Li and G. Shi, Nanotechnology, 17, 4936 (2006).
25. B. Liu and H. C. Zeng, J. Am. Chem. Soc., 125, 4430 (2003); J. M. Wang and L. Gao, J. Mater. Chem., 13, 2551 (2003); M. Guo, P. Diao and S. M. Cai, J. Solid State Chem., 178, 1864 (2005); S. Kar, A. Dev and S. Chaudhuri, J. Phys. Chem. B., 110, 17848 (2006); T. Ghoshal, S. Kar and S. Chaudhuri, J. Cryst. Growth, 293, 438 (2006).
26. C. K. Xu, G. D. Xu, Y. K. Liu and G. H. Wang, Solid State Commun., 122, 175 (2002); X. Gao, X. Li and W. Yu, J. Phys. Chem. B., 109, 1155 (2005); H. Zhang, D. Yang, D. Li, X. Ma, S. Li and D. Que, Cryst. Growth Des., 5, 547 (2005).
27. R. R. Reeber, J. Appl. Phys., 41, 5063 (1970).
28. A. Kuoni, R. Holzherr, M. Boillat and N. F. de Rooij, J. Micromech. Microeng., 13, S103 (2003); F. R. Blom, D. J. Yntema, F. C. M. van de Pol, M. Elwenspoek, J. H. J. Fluitman and Th. J. A. Popma, Sens. Actuators A-Phys., A21, 226 (1990).
29. O. Dulub, L. A. Boatner and U. Diebold, Surf. Sci., 519, 201 (2002).
30. W. J. Li, E. W. Shi, W. Z. Zhong and Z. W. Yin, J. Cryst. Growth, 203, 186 (1999); J. C. Phillips, Bonds and Bands in Semiconductors, Academic Press, New York (1973).
31. Y. Segawa, A. Ohtomo, M. Kawasaki, H. Koinuma, Z. K. Tang, P. Yu and G. K. L. Wong, Phys. Stat. Sol., 202, 669 (1997).
32. R. S. Wagner and W. C. Ellis, Appl. Phys. Lett., 4, 89 (1964).
33. R. S. Wagner, W. C. Ellis, S. M. Arnold and K. A. Jackson, J. Appl. Phys., 35, 2993 (1964).
34. Y. Wu and P. Yang, J. Am. Chem. Soc., 123, 3165 (2001); S. Y. Bae, H. W. Seo and J. H. Park, J. Phys. Chem. B., 108, 5206 (2004).
35. P. Chang, Z. Fan, W. Tseng, D. Wang, W. Chiou, J. Hong and J. G. Lu, Chem. Mater., 16, 5133 (2004); M. H. Huang, Y. Wu, H. Feick, N. Tran, E. Weber and P. Yang, Adv. Mater., 13, 113 (2001); Q. X. Zhao, M. Millander, R. E. Morjan, Q.-H. Hu and E. E. B. Campbell, Appl. Phys. Lett., 83, 165 (2003); Z. Fan, D. Wang, P. Chang, W. Tseng and J. G. Lu, Appl. Phys. Lett., 85, 5923 (2004).
36. J. H. He, J. H. Hsu, C. H. Wang, H. N. Lin, L. J. Chen and Z. L. Wang, J. Phys. Chem. B., 110, 50 (2006); X. Y. Kong and Z. L. Wang, Nano Lett., 3, 1625 (2003); P. X. Gao, Y. Ding and Z. L. Wang, Nano Lett., 3, 1315 (2003).
37. A. Umar, B. Karunagran, E. K. Suh and Y. B. Hahn, Nanotechnology, 17, 4072 (2006).
38. A. Umar, S. H. Kim, J. H. Kim and Y. B. Hahn, J. Nanosci. Nanotechnol., 7, 4522 (2007).
39. A. Umar and Y. B. Hahn, Appl. Phys. Lett., 88, 173120 (2006).
40. Y. K. Park, A. Umar, S. H. Kim and Y.-B. Hahn, J. Nanosci. Nanotechol., 7, 6349 (2008).
41. J. S. Jeong, J. Y. Lee, J. H. Cho, H. J. Suh and C. J. Lee, Chem. Mater., 17, 2752 (2005).
42. J. J. Wu, S. C. Liu, C. T. Wu, K. H. Chen and L. C. Chen, Appl. Phys. Lett., 81, 1312 (2002).
43. Y. J. Xing, Z. H. Xi, Z. Q. Xue, X. D. Zhang, J. H. Song, R. M. Wang, J. Xu, Y. Song, S. L. Zhang and D. P. Yu, Appl. Phys. Lett., 83, 1689 (2003).
44. Z. L. Wang, J. Phys.: Condens. Matter, 16, R82 (2004).
45. X. Y. Kong, Y. Ding, R. Yang and Z. L. Wang, Science, 303, 1348 (2004).
46. X. Wen, Y. Fang, Q. Peng, C. Yang, J. Wang, W. Ge, K. S. Wong and S. Yang, J. Phys. Chem. B, 109, 15303 (2005).
47. A. Umar, S. H. Kim, Y. H. Im and Y. B. Hahn, Superlattices and Microstructures, 39, 238 (2006).
48. P. X. Gao and Z. L. Wang, J. Am. Chem. Soc., 125, 11299 (2003).
49. H. J. Fan, R. Scholz, F. M. Kolb, M. Zacharias and U. Gosele, Sol. State Commun., 130, 517 (2004).
50. A. Umar, S. Lee, Y. S. Lee, K. S. Nahm and Y. B. Hahn, J. Cryst. Growth, 277, 479 (2005).
51. A. Umar, S. Lee, Y. H. Im and Y. B. Hahn, Nanotechnology, 16, 2462 (2005).
52. F. Q. He and Y. P. Zhao, App. Phys. Lett., 88, 193113 (2006).
53. Y. Dai, Y. Zhang, Q. K. Li and C. W. Nan, Chem. Phys. Lett., 358, 83 (2002).
54. Z. L. Wang, X. Y. Kong and J. M. Zuo, Phys. Rev. Lett., 91, 185502 (2003).
55. H. Yan, R. He, J. Johnson, M. Law, R. J. Saykally and P. Yang, J. Am. Chem. Soc., 125, 4728 (2003).
56. P. X. Gao and Z. L. Wang, Appl. Phys. Lett., 84, 2883 (2004).
57. G. Shen, Y. Bando and C. J. Lee, J. Phys. Chem. B., 109, 10779 (2005); M. S. Arnold, P. Avouris, Z. W. Pan and Z. L. Wang, J. Phys. Chem. B, 107, 659 (2003); P. C. Chang, Z. Fan, D. Wang, W.-Y. Tseng, W.-A. Chiou, J. Hong and J. G. Lu, Chem. Mater., 16, 5133 (2004); Z. Fan, D. Wang, P. C. Chang, W. Y. Tseng and J. G. Lu, Appl. Phys. Lett., 85, 5923 (2004); J. Y. Park, Y. S. Yun, Y. S. Hong, H. Oh, J. J. Kim and S. S. Kim, Appl. Phys. Lett., 87, 123108 (2005); J. Y. Park, H. Oh, J. J. Kim and S. S. Kim, Nanotechnology, 17, 1255 (2006); (a) Y. S. Yun, Y. Y. Park, H. Oh, J. J. Kim and S. S. Kim, J. Mater. Res., 21, 132 (2006), (b) Y. W. Heo, L. C. Tien, D. P. Norton, B. S. Kang, F. Ren, B. P. Gila and S. J. Pearton, Appl. Phys. Lett., 85, 2002 (2004); J. Y. Park, H. Oh, J. J. Kim and S. S. Kim, J. Cryst. Growth, 287, 145 (2006); J. Goldberger, D. J. Sirbuly, M. Law and P. Yang, J. Phys. Chem. B., 109, 9 (2005); W. I. Park, J. S. Kim, G.-C. Yi, M. H. Bae and H.-J. Lee, Appl. Phys. Lett., 85, 5052 (2004); (a) W. Q. Yang, H. B. Huo, L. Dai, R. M. Ma, S. F. Liu, G. Z. Ran, B. Shen, C. L. Lin and G. G. Qin, Nanotechnology, 17, 4868 (2006); (b) A. Umar, B.-K. Kim, J.-J. Kim and Y. B. Hahn, Nanotechnology, 18, 175606 (2007).
58. Y. K. Park, A. Umar, S. H. Kim, J.-H. Kim, E. W. Lee, M. Vaseem and Y. B. Hahn, J. Nanosci. Nanotechnol., 8, 6010 (2008).
59. H. T. Ng, J. Li, M. K. Smith, P. Ngnuyen, A. Cassell, J. Han and M. Meyyappan, Science, 300, 1249 (2003).
60. X. D. Wang, C. J. Summers and Z. L. Wang, Nano Lett., 4, 423 (2004).
61. D. F. Liu, Y. J. Xiang, X. C. Wu, Z. X. Zhang, L. F. Liu, L. Song, X. W. Zhao, S. D. Luo, W. J. Ma, J. Shen, W. Y. Zhou, G. Wang, C. Y. Wang and S. S. Xie, Nano Lett., 6, 2375 (2006).
62. Q. Ahsanulhaq, S. H. Kim and Y. B. Hahn, J. Alloys and Compounds, 484, 17 (2009).
63. Q. Ahsanulhaq, J. H. Kim, J. S. Lee and Y. B. Hahn, Electrochem. Commun., 12, 475 (2010).
64. W. I. Park, C. H. Lee, J. H. Chae, D. H. Lee and G. C. Yi, Small, 5, 181 (2009); P. X. Gao, J. Liu, B. A. Buchine, B. Weintraub and Z. L. Wang, Appl. Phys. Lett., 91, 142108 (2007).
65. Y. Qin, R. Yang and Z. L. Wang, J. Phys. Chem. C, 112, 18734 (2008); J. F. Jr. Conley, L. Stecker and Y. Ono, Appl. Phys. Lett., 87, 223114 (2005).
66. S. Xu, Y. Ding, Y. Wei, H. Fang, Y. Shen, A. K. Sood, D. L. Polla and Z. L. Wang, J. Am. Chem. Soc., 131, 6670 (2009); S. Xu, Y. Shen, Y. Ding and Z. L. Wang, Adv. Funct. Mater., 20 1493 (2010).
67. S. H. Ko, I. Park, H. Pan, N. Misra, M. S. Rogers, C. P. Grigopoulos and A. P. Pisano, Appl. Phys. Lett., 92, 154102 (2008).
68. V. Pachuri, A. Vlandas, K. Kern and K. Balasubramanian, Small, 6, 589 (2010).
69. J. S. Lee, M. S. Islam and S. Kim, Nano Lett., 6, 1487 (2006).
70. S. Ju, J. Li, N. Pimparkar, M. A. Alam, R. P. H. Chang and D. B. Janes, IEEE Trans. Nanotechnology, 6, 390 (2007).
71. Y. K. Park, H. S. Choi, J.-H. Kim, J.-H. Kim and Y.-B. Hahn, Nanotechnolgy, 22, 185310 (2011).
72. H. J. Fan, B. Fuhrmann, R. Scholz, F. Syrowatka, A. Dadgar, A. Krost and M. Zacharias, J. Cryst. Growth, 287, 34 (2006).
73. D. F. Liu, Y. J. Xiang, X. C. Wu, Z. X. Zhang, L. F. Liu, L. Song, X. W. Zhao, S. D. Luo, W. J. Ma, J. Shen, W. Y. Zhou, G. Wang, C. Y. Wang, S. S. Xie, Nano Lett., 10, 2375 (2006).
74. Y. Masuda, N. Kinoshita, F. Sato and K. Koumoto, Cryst. Growth & Design, 6, 75 (2006).
75. Y. Tak and K. Yong, J. Phys. Chem. B, 109, 19263 (2005).
76. Q. Ahsanulhaq, J. H. Kim and Y. B. Hahn, Nanotechnology, 18, 485307 (2007).
77. K.-P. Hsueh, S.-C. Huang, C.-T. Li, Y.-M. Hsin, J.-K. Sheu, W.-C. Lai, and C.-J. Tun, Appl. Phys. Lett., 90, 132111 (2007); D. C. Oh, T. Suzuki, J. J. Kim, H. Makino, T. Hanada, M. W. Cho and T. Yao, Appl. Phys. Lett., 86, 032909 (2005); S.-K. Hong, T. Hanada, H.-J. Ko, Y. Chen, T. Yao, D. Imai, K. Araki, M. Shinohara, L. Saitoh and M. Terauchi, Phys. Rev. B, 65, 115331 (2002); T. Nakayama and M. J. Murayama, J. Cryst. Growth, 214-215, 299 (2000); C.-W. Lin, D.-J. Ke, Y.-C. Chao, L. Chang, M.-H. Liang and Y.-T. Ho, J. Cryst. Growth, 298, 472 (2007); Y. I. Alivov, U. Ozgur, S. Dogan, C. Liu, Y. Moon, X. Gu, V. Avrutin, Y. Fu and H. Morkoc, Solid-State Electron., 49, 1693 (2005); H. J. Fan, F. Fleischer, W. Lee, K. Nielsch, R. Scholz, M. Zacharias, U. Gosele, A. Dadgar and A. Krost, Superlattices Microstruct., 36, 95 (2004); W. I. Park and G. C. Yi, Adv. Mater., 16, 87 (2004).
78. Q. Ahsanulhaq, A. Umar and Y. B. Hahn, Nanotechnology, 18, 115603 (2007).
79. N. Koteeswara Reddy, Q. Ahsanulhaq and Y. B. Hahn, Appl. Phys. Lett., 93, 083124 (2008).
80. N. Koteeswara Reddy, Q. Ahsanulhaq, J. H. Kim, M. Devika and Y. B. Hahn, Nanotechnology, 18, 445710 (2007); N. Koteeswara Reddy, Q. Ahsanulhaq, J. H. Kim and Y. B. Hahn, Appl. Phys. Lett., 92, 043127 (2008).
81. K. Keis, C. Bauer, G. Boschloo, A. Hagfeldt, K. Westermark, H. Rensmob and H. Siegbahn, J. Photochem. Photobio. A: Chem., 148, 57 (2002).
82. K. Kakiuchi, E. Hosono and S. Fujihara, J. Photochem. Photobio. A: Chem., 179, 81 (2006).
83. J. B. Baxtera and E. S. Aydil, Appl. Phys. Lett., 86, 053114 (2005); J. B. Baxtera and E. S. Aydil, Sol. Ener. Mater. Sol. Cells, 90, 607 (2006).
84. M. Law, L. E. Greene, J. C. Johnson, R. Saykally and P. Yang, Nature Mater., 4, 455 (2005); L. E. Greene, B. D. Yuhas, M. Law, D. Zitoun and P. Yang, Inorg. Chem., 45, 7535 (2006).
85. S. H. Ko, D. Lee, H. W. Kang, K. H. Nam, J. Y. Yeo, S. J. Hong, C. P. Grigoropoulos and H. J. Sung, Nano Lett., 11, 666 (2011).
86. Z. L. Wang and J. H. Song, Science, 312, 242 (2006).
87. M.-P. Lu, J. Song, M.-Y. Lu, M.-T. Chen, Y. Gao, L.-J. Chen and Z. L. Wang, Nano Lett., 9, 1223 (2009).
88. G. Zhu, R. Yang. S. Wang and Z. L. Wang, Nano Lett., 10, 3151 (2010).
89. A. Umar, M. M. Rahman, S. H. Kim and Y. B. Hahn, J. Nanosci. Nanotechnology, 8, 3216 (2008).
90. A. Umar, M. M. Rahman, M. Vaseem and Y.-B. Hahn, Electrochem. Commun., 11, 118 (2009).
91. A. Umar, M. M. Rahman, A. Al-Hajry and Y.-B. Hahn, Talanta, 78, 284 (2009).