Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm
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HL: Halbleiterphysik
HL 23: II-VI Halbleiter II
HL 23.5: Vortrag
Samstag, 5. März 2005, 11:45–12:00, TU P-N202
Strukturelle Eigenschaften des Donators Indium in nanokristallinem ZnO — •Th. Agne1, V. Koteski2, H.-E. Mahnke2, H. Wolf1 und Th. Wichert1 — 1Technische Physik, Universität des Saarlandes, D-66041 Saarbrücken — 2Bereich Strukturforschung, Hahn-Meitner-Institut Berlin, D-14109 Berlin
Nanokristallite des II-VI Halbleiters ZnO wurden mit dem Donator Indium in einem relativen Konzentrationsbereich von 10−5-10−3 dotiert und anschließend bei 473 K einer Hydrothermalbehandlung unterzogen, wobei sich eine mittlere Korngröße von ca. 11 nm einstellt.
PAC-Untersuchungen an der Sonde 111In/111Cd in hoch In-dotiertem nano-ZnO zeigen bis zu einer Konzentration von 10−4, dass die 111In-Atome auf Zn-Plätzen eingebaut werden. Bei dieser Konzentration zeigen sich aber auch zwei In-Defektkomplexe, die bei einer höheren In-Konzentration von 10−3 das PAC-Spektrum dominieren. Es konnte abgeschätzt werden, dass sich in ZnO Nanokristallen diese In-Defektkomplexe dann bilden, wenn sich mehr als ein In-Donator in einem Nanokristallit befindet. Die lokale Umgebung der In-Atome in hoch In-dotiertem ZnO Nanokristallen wurde auch mit der EXAFS-Methode untersucht. Die EXAFS-Messungen an der K-Kante der In-Dotieratome zeigen eine deutliche Aufweitung des Kristallgitters hin zur ONN-Schale. Es wurde eine Abwesenheit von ZnNNN-Atomen beobachtet, für die bis jetzt keine Erklärung gefunden werden konnte. Möglicherweise steht diese Beobachtung mit der Struktur der In-Defektkomplexe in Zusammenhang, die in den PAC-Experimenten beobachtet werden.
Gefördert durch die DFG im Rahmen des SFB277.