Field emission in vertically aligned ZnO/Si-nanopillars with ultra low turn-on field

ACS Applied Materials and Interfaces

Volumn 4, Issue 3, 2012, Pages 1411-1416

  Chang, Yuan Ming ^a   Liu, Mao Chen ^b   Kao, Pin Hsu ^c   Lin, Chih Ming ^d   Lee, Hsin Yi ^a,e   Juang, Jenh Yih ^a  

^a NATIONAL CHIAO TUNG UNIVERSITY   (Taiwan)

^b NATIONAL NANO DEVICE LABORATORIES   (Taiwan)

^c INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE   (Taiwan)

^d NATIONAL TSING HUA UNIVERSITY   (Taiwan)

^e NATIONAL SYNCHROTRON RADIATION RESEARCH CENTER   (Taiwan)

Author keywords

atomic layer deposition; filed emission; silicon nanopillars; ZnO

Indexed keywords

AVERAGE DIAMETER; C-AXIS DIRECTION; DENSITY DISTRIBUTIONS; DRY ETCHING PROCESS; FIELD EMISSION PROPERTY; FIELD ENHANCEMENT FACTOR; HIGH ASPECT RATIO; NANODOTS; NANOPILLARS; RADIUS OF CURVATURE; SELF-ASSEMBLED; TURN-ON FIELD; ULTRA-THIN; VERTICALLY ALIGNED; ZNO; ZNO FILMS;

ASPECT RATIO; FIELD EMISSION; SILICON; ZINC OXIDE;

ATOMIC LAYER DEPOSITION;

EID: 84859132012     PISSN: 19448244     EISSN: 19448252     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/am201667m     Document Type: Article

References (44)

1. Weng, W. Y.; Chang, S. J.; Hsu, C. L.; Hsueh, T. J. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 162-166
2. Das, S. N.; Kar, J. P.; Choi, J.-H.; Lee, T. I.; Moon, K.-J.; Myoung, J.-M. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 1689-1693
3. Lupan, O.; Pauporté, T.; Viana, B.; Tiginyanu, I. M.; Ursaki, V. V.; Cortès, R. ACS Appl. Mater. Interfaces 2010, 2, 2083-2090
4. Suh, D.-I.; Lee, S.-Y.; Hyung, J.-H.; Kim, T.-H.; Lee, S.-K. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 1276-1281
5. Quintana, M.; Edvinsson, T.; Hagfeldt, A.; Boschloo, G. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 1035-1041
6. Bondi, A. Chem. Rev. 1953, 52, 417-458
7. Chang, Y.-M.; Shieh, J.; Juang, J.-Y. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 8983-8987
8. Park, S.-J.; Lee, S.-W.; Lee, K.-J.; Lee, J. H.; Kim, K.-D.; Jeong, J.-H.; Choi, J.-H. Nanoscale Res. Lett. 2010, 5, 1570-1577
9. Lin, G.-R.; Chang, Y.-C.; Liu, E.-S.; Kuo, H.-C.; Lin, H.-S. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 181923-1-3
10. Lee, Y.; Koh, K.; Na, H.; Kim, K.; Kang, J.-J.; Kim, J. Nanoscale Res. Lett. 2009, 4, 364-370
11. Kuznetzov, A. A.; Lee, S. B.; Zhang, M.; Baughman, R. H.; Zakhidov, A. A. Carbon 2010, 48, 41-46
12. Fujii, S.; Honda, S.-I.; Kawai, H.; Ishida, K.; Oura, K.; Katayama, M. Diam. Relat. Mater. 2008, 17, 556-558
13. Nilsson, L.; Groening, O.; Emmenegger, C.; Kuettel, O.; Schaller, E.; Schlapbach, L.; Kind, H.; Bonard, J.-M.; Kern, K. Appl. Phys. Lett. 2000, 76, 2071-2073
14. Kong, Y. C.; Yu, D. P.; Zhang, B.; Fang, W.; Feng, S. Q. Appl. Phys. Lett. 2001, 78, 407-409
15. Wang, L.; Giles, N. C. J. Appl. Phys. 2003, 94, 973-978
16. Chang, Y.-M.; Shieh, J.; Chu, P.-Y.; Lee, H.-Y.; Lin, C.-M.; Juang, J.-Y. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3, 4415-4419
17. Fonoberov, V. A.; Balandin, A. A. Appl. Phys. Lett. 2004, 85, 5971-5973
18. Fonoberov, V. A.; Balandin, A. A. Phys. Rev. B 2004, 70, 195410-1-5
19. Fonoberov, V. A.; Balandin, A. A. J. Phys: Condens. Matter. 2005, 17, 1085-1097
20. Greene, L. E.; Law, M.; Goldberger, J.; Kim, F.; Johnson, J. C.; Zhang, Y.; Saykally, R. J.; Yang, P. Angew. Chem., Int. Ed. 2003, 42, 3031-3034
21. Kang, H. S.; Kang, J. S.; Kim, J. W.; Lee, S. Y. J. Appl. Phys. 2004, 95, 1246-1250
22. Li, D.; Leung, Y. H.; Djurišic, A. B.; Liu, Z. T.; Xie, M. H.; Shi, S. L.; Xu, S. J.; Chan, W. K. Appl. Phys. lett. 2004, 85, 1601-1603
23. Lin, B.; Fu, Z.; Jia, Y. Appl. Phys. Lett. 2001, 79, 943-945
24. Meng, X. Q.; Shen, D. Z.; Zhang, J. Y.; Zhao, D. X.; Lu, Y. M.; Dong, L.; Zhang, Z. Z.; Liu, Y. C.; Fan, X. W. Solid State Commun. 2005, 135, 179-182
25. Chang, Y.-M.; Jian, S.-R.; Lee, H.-Y.; Lin, C.-M.; Juang, J.-Y. Nanotechnology 2010, 21, 385705-1-7
26. Cai, P. F.; You, J. B.; Zhang, X. W.; Dong, J. J.; Yang, X. L.; Yin, Z. G.; Chen, N. F. J. Appl. Phys. 2009, 105, 083713-1-6
27. Tam, K. H.; Cheung, C. K.; Leung, Y. H.; Djurišic, A. B.; Ling, C. C.; Beling, C. D.; Fung, S.; Kwok, W. M.; Chan, W. K.; Phillips, D. L.; Ding, L.; Ge, W. K. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 20865-20871
28. Fonoberov, V. A.; Alim, K. A.; Balandin, A. A. Phys. Rev. B 2006, 73, 165317-1-9
29. Fonoberov, V. A.; Balandin, A. A. J. Nanoelectron. Optoelectron. 2006, 1, 19-38
30. Xiu, F.; Yang, Z.; Zhao, D.; Liu, J.; Alim, K. A.; Balandin, A. A.; Itkis, M. E.; Haddon, R. C. J. Cryst. Growth 2006, 286, 61-65
31. Wang, X.; Zhou, J.; Lao, C.; Song, J.; Xu, N.; Wang, Z. L. Adv. Mater. 2007, 19, 1627-1631
32. Kumar, R. T. R.; McGlynn, E.; McLoughlin, C.; Chakrabarti, S.; Smith, R. C.; Carey, J. D.; Mosnier, J. P.; Henry, M. O. Nanotechnology 2007, 18, 215704-1-6
33. Cao, B.; Teng, X.; Heo, S. H.; Li, Y.; Cho, S. O.; Li, G.; Cai, W. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 2470-2476
34. Marathe, S. K.; Koinkar, P. M.; Ashtaputre, S. S.; More, M. A.; Gosavi, S. W.; Joag, D. S.; Kulkarni, S. K. Nanotechnology 2006, 17, 1932-1936
35. Tzeng, Y.-F.; Wu, H.-C.; Sheng, P.-S.; Tai, N.-H.; Chiu, H. T.; Lee, C. Y.; Lin, I.-N. ACS Appl. Mater. Interfaces 2010, 2, 331-334
36. Ye, C.; Bando, Y.; Fang, X.; Shen, G.; Golberg, D. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 12673-12676
37. Schlesser, R.; McClure, M. T.; McCarson, B. L.; Sitar, Z. J. Appl. Phys. 1997, 82, 5763-5772
38. Li, C.; Fang, G.; Liu, N.; Li, J.; Liao, L.; Su, F.; Li, G.; Wu, X.; Zhao, X. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 12566-12571
39. Zhao, Q.; Zhang, H. Z.; Zhu, Y. W.; Feng, S. Q.; Sun, X. C.; Xu, J.; Yu, D. P. Appl. Phys. Lett. 2005, 86, 203115-1-3
40. Utsumi, T. IEEE Trans. Electron Devices 1991, 38, 2276-2283
41. Milne, W. I.; Teo, K. B. K.; Amaratunga, G. A. J.; Legagneux, P.; Gangloff, L.; Schnell, J.-P.; Semet, V.; Binh, V. T.; Groening, O. J. Mater. Chem. 2004, 14, 1-12
42. S. O. Kasap, Principles of Electronic Materials and Devices, 2 nd ed., McGraw-Hill: New York, 2002; p 334.
43. Aranovich, J. A.; Golmayo, D.; Fahrenbruch, A. L.; Bube, R. H. J. Appl. Phys. 1980, 51, 4260-4268
44. Lide, D. R. CRC Handbook on Chemistry and Physics; CRC Press: Boca Raton, FL, 2008; p 12.