Effects of hydrogen treatment and air annealing on ultrafast charge carrier dynamics in ZnO nanowires under in situ photoelectrochemical conditions

Journal of Physical Chemistry C

Volumn 116, Issue 33, 2012, Pages 17360-17368

  Cooper, Jason K ^a   Ling, Yichuan ^a   Longo, Claudia ^b   Li, Yat ^a   Zhang, Jin Z ^a  

^a UNIVERSITY OF CALIFORNIA   (United States)

^b UNIVERSITY OF CAMPINAS   (Brazil)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

AIR-ANNEALING; APPLIED BIAS; AS-GROWN; CHARGE CARRIER DYNAMICS; DONOR-ACCEPTOR PAIRS; ELECTRICAL CONDUCTIVITY; ELECTRON HOLE PLASMA; ELECTRON-HOLE SEPARATION; FLUORINE DOPED TIN OXIDE; HOLE TRAPPING; HYDROGEN ATMOSPHERE; HYDROGEN TREATMENTS; HYDROTHERMAL METHODS; PHOTO-ANODES; PHOTOCURRENT DENSITY; PHOTOELECTROCHEMICALS; PUMP-PROBE SPECTROSCOPY; SHALLOW DONORS; TIME CONSTANTS; TIME-SCALES; TRANSIENT ABSORPTION; TRAP STATE; ULTRA-FAST; ZINC VACANCY; ZNO NANOWIRES;

ANNEALING; ELECTRIC CONDUCTIVITY; ELECTROCHEMISTRY; HOLE TRAPS; NANOCOMPOSITES; NANOWIRES; SCANNING ELECTRON MICROSCOPY; SUBSTRATES; TIN; TIN OXIDES; ZINC; ZINC OXIDE;

HYDROGEN;

EID: 84868529176     PISSN: 19327447     EISSN: 19327455     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp304428t     Document Type: Article

References (57)

1. Song, J. K.; Willer, U.; Szarko, J. M.; Leone, S. R.; Li, S..; Zhao, Y. J. Phys. Chem. C 2008, 112, 1679-1684.
2. Shih, T.; Mazur, E.; Richters, J. P.; Gutowski, J.; Voss, T. J. Appl. Phys. 2011, 109, 043504-043505.
3. Soci, C.; Zhang, A.; Xiang, B.; Dayeh, S.; Aplin, D.; Park, J.; Bao, X.; Lo, Y.; Wang, D. Nano Lett. 2007, 7, 1003-1009.
4. Zheng, X.; Li, Q. S.; Zhao, J.; Chen, D.; Zhao, B.; Yang, Y.; Zhang, L. C. Appl. Surf. Sci. 2006, 253, 2264-2267.
5. Tian, Z. R.; Voigt, J. A.; Liu, J.; McKenzie, B.; McDermott, M. J. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 12954-12955.
6. Wang, Z. L. Mater. Today 2004, 7, 26-33.
7. Wang, Z. L. ACS Nano 2008, 2, 1987-1992.
8. Joo, J.; Chow, B. Y.; Prakash, M.; Boyden, E. S.; Jacobson, J. M. Nat. Mater. 2011, 10, 596-601.
9. Tian, Z. R.; Voigt, J. A.; Liu, J.; Mckenzie, B.; Mcdermott, M. J.; Rodriguez, M. A.; Konishi, H.; Xu, H. Nat. Mater. 2003, 2, 821-826.
10. Law, M.; Greene, L. E.; Johnson, J. C.; Saykally, R.; Yang, P. Nat. Mater. 2005, 4, 455-459.
11. Leschkies, K. S.; Divakar, R.; Basu, J.; Enache-Pommer, E.; Boercker, J. E.; Carter, C. B.; Kortshagen, U. R.; Norris, D. J.; Aydil, E. S. Nano Lett. 2007, 7, 1793-1798.
12. Horiuchi, H.; Katoh, R.; Hara, K.; Yanagida, M.; Murata, S.; Arakawa, H.; Tachiya, M. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 2570-2574.
13. Xu, J.; Yang, X.; Wang, H.; Chen, X.; Luan, C.; Xu, Z.; Lu, Z.; Roy, V. A. L.; Zhang, W.; Lee, C.-S. Nano Lett. 2011, 11, 4138-4143.
14. Yuhas, B. D.; Yang, P. J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 3756-3761.
15. Kim, H.; Seol, M.; Lee, J.; Yong, K. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 25429-25436.
16. Wang, G.; Yang, X.; Qian, F.; Zhang, J. Z.; Li, Y. Nano Lett. 2010, 10, 1088-1092.
17. Yang, X.; Wolcott, A.; Wang, G.; Sobo, A.; Fitzmorris, R. C.; Qian, F.; Zhang, J. Z.; Li, Y. Nano Lett. 2009, 9, 2331-2336.
18. Cooper, J. K.; Ling, Y.; Li, Y.; Zhang, J. Z. In SPIE Proc.; Tachibana, Y., Ed. 2011; Vol. 8109.
19. Zheng, Y.-Z.; Tao, X.; Wang, L.-X.; Xu, H.; Hou, Q.; Zhou, W.-L.; Chen, J.-F. Chem. Mater. 2009, 22, 928-934.
20. Wang, X.; Zhu, H.; Xu, Y.; Wang, H.; Tao, Y.; Hark, S.; Xiao, X.; Li, Q. ACS Nano 2010, 4, 3302-3308.
21. Myung, Y.; Jang, D. M.; Sung, T. K.; Sohn, Y. J.; Jung, G. B.; Cho, Y. J.; Kim, H. S.; Park, J. ACS Nano 2010, 4, 3789-3800.
22. Zhang, S.; Wei, S. H.; Zunger, A. Phys. Rev. B 2001, 63, 075205-075212.
23. Gavryushin, V.; Raciukaitis, G.; Juodzbalis, D.; Kazlauskas, A.; Kubertavicius, V. J. Cryst. Growth 1994, 138, 924-933.
24. Hofmann, D. M.; Hofstaetter, A.; Leiter, F.; Zhou, H.; Henecker, F.; Meyer, B. K.; Orlinskii, S. B.; Schmidt, J.; Baranov, P. G. Phys. Rev. Lett. 2002, 88, 45504-45508.
25. Chanier, T.; Opahle, I.; Sargolzaei, M.; Hayn, R.; Lannoo, M. Phys. Rev. Lett. 2008, 100, 26405-026409.
26. Tam, K. H.; Cheung, C. K.; Leung, Y. H.; Djurišić, A. B.; Ling, C. C.; Beling, C. D.; Fung, S.; Kwok, W. M.; Chan, W. K.; Phillips, D. L. J. Phys. Chem. B 2006, 110, 20865-20871.
27. Nikitenko, V. In Zinc Oxide-A Material for Micro-and Optoelectronic Applications; Nickel, N. H., Terukov, E., Eds.; Springer: The Netherlands, 2005, pp 69-81.
28. Lany, S.; Zunger, A. Phys. Rev. B 2005, 72, 035215-035228.
29. De Angelis, F.; Armelao, L. Phys. Chem. Chem. Phys. 2011, 13, 467-475.
30. Tuomisto, F.; Ranki, V.; Saarinen, K.; Look, D. C. Phys. Rev. Lett. 2003, 91, 205502-205508.
31. De La Cruz, R.; Pareja, R.; Gonzalez, R.; Boatner, L.; Chen, Y. Phys. Rev. B 1992, 45, 6581-6586.
32. Van de Walle, C. G. Phys. Rev. Lett. 2000, 85, 1012-1015.
33. Strzhemechny, Y. M.; Mosbacker, H. L.; Look, D. C.; Reynolds, D. C.; Litton, C. W.; Garces, N. Y.; Giles, N. C.; Halliburton, L. E.; Niki, S.; Brillson, L. J. Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 2545-2547.
34. McCluskey, M.; Jokela, S.; Zhuravlev, K.; Simpson, P.; Lynn, K. Appl. Phys. Lett. 2002, 81, 3807-3809.
35. Cox, S. F. J.; Davis, E. A.; Cottrell, S. P.; King, P. J. C.; Lord, J. S.; Gil, J. M.; Alberto, H. V.; Vilão, R C.; Piroto Duarte, J.; Ayres de Campos, N. Phys. Rev. Lett. 2001, 86, 2601-2604.
36. Liu, X.; Wu, X.; Cao, H.; Chang, R. J. Appl. Phys. 2004, 95, 3141-3147.
37. Greene, L. E.; Law, M.; Goldberger, J.; Kim, F.; Johnson, J. C.; Zhang, Y.; Saykally, R. J.; Yang, P. Angew. Chem. 2003, 42, 3031-3034.
38. Djurisic, A.; Leung, Y.; Tam, K.; Hsu, Y.; Ding, L.; Ge, W.; Zhong, Y.; Wong, K.; Chan, W. K.; Tam, H. Nanotechnology 2007, 18, 095702-095710.
39. Zhang, Y.; Du, G.; Yang, X.; Zhao, B.; Ma, Y.; Yang, T.; Ong, H. C.; Liu, D.; Yang, S. Semicond. Sci. Technol. 2004, 19, 755-758.
40. Chen, Z.; Yamamoto, S.; Maekawa, M.; Kawasuso, A.; Yuan, X.; Sekiguchi, T. J. Appl. Phys. 2003, 94, 4807-4812.
41. Dutta, S.; Chakrabarti, M.; Chattopadhyay, S.; Jana, D.; Sanyal, D.; Sarkar, A J. Appl. Phys. 2005, 98, 053513-053518.
42. Wu, L.; Wu, Y.; Pan, X.; Kong, F. Opt. Mater. 2006, 28, 418-422.
43. Studenikin, S.; Golego, N.; Cocivera, M. J. Appl. Phys. 2000, 87, 2413-2421.
44. Wang, G.; Wang, H.; Ling, Y.; Tang, Y.; Yang, X.; Fitzmorris, R. C.; Wang, C.; Zhang, J. Z.; Li, Y. Nano Lett. 2011, 11, 3026-3033.
45. Tang, J.; Durrant, J. R.; Klug, D. R. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 13885-13891.
46. Cowan, A. J.; Tang, J.; Leng, W.; Durrant, J. R.; Klug, D. R. J. Phys. Chem. C 2010, 114, 4208-4214.
47. Tang, J.; Cowan, A J.; Durrant, J. R.; Klug, D. R. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 3143-3150.
48. Newhouse, R. J.; Wang, H.; Hensel, J. K.; Wheeler, D. A.; Zou, S.; Zhang, J. Z. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 228-235.
49. Wheeler, D. A.; Wang, G.; Fitzmorris, B. C.; Adams, S. A.; Li, Y.; Zhang, J. Z. MRS Proc. 2012, e04-07, 1387-1396.
50. Katkar, R. A.; Ramanathan, S.; Bandyopadhyay, S.; Tait, G. Physica E 2008, 40, 556-560.
51. Katkar, R A.; Tait, G. B. J. Appl. Phys. 2007, 101, 053508-053515.
52. Yamamoto, A.; Kido, T.; Goto, T.; Chen, Y.; Yao, T.; Kasuya, A. Appl. Phys. Lett. 1999, 75, 469-471.
53. Mehl, B. P.; Kirschbrown, J. R.; House, R. L.; Papanikolas, J. M. J. Phys. Chem. Lett. 2011, 2, 1777-1781.
54. House, R. L.; Mehl, B. P.; Kirschbrown, J. R.; Barnes, S. C.; Papanikolas, J. M. J. Phys. Chem. C 2011, 115, 10806-10816.
55. Sun, C. K.; Sun, S. Z.; Lin, K H.; Zhang, K Y. J.; Liu, H. L.; Liu, S. C.; Wu, J. J. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 023106-023109.
56. Kwok, W.; Djurisi, A.; Leung, Y.; Chan, W.; Phillips, D. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 223111-223114.
57. Hendry, E.; Koeberg, M.; Bonn, M. Phys. Rev. B 2007, 76, 045214-045220.