Zinc oxide (ZnO) is an important II-VI semiconductor nanostructure with band-gap of 3.37eV and a large exciton binding energy of 60meV widely studied for its applications as a base material for practical applications. We successfully synthesized single crystalline ZnO nanowire arrays on the various substrates by chemical vapor deposition (CVD) method. The nanowires were grown by vaporization of ZnO and Zn powder under a constant flow of argon and small amount of O2. The as-synthesized nanowires were characterized by scanning electron microscope (SEM), X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), and selected area electron diffraction (SAED). The diameter of the nanowires was in range of 100 to 200nm and the length was up to several micrometers.
1D ZnO nanostructures have the potential for use as electron emitting sources because they have large aspect ratios such as CNTs and the degradation of field emission characteristics by residual gas may be reduced for an oxide surface of ZnO. We have been fabricated vertically aligned ZnO nanowires on a transparent conducting substrate. The nanowires have a single crystalline wurtzite structure. Field-emission measurement of the nanowire arrays was carried out and the electron field-emission properties of the nanowire arrays were investigated using the F-N model. It is suggested that the well-aligned ZnO nanowire arrays can be a potential candidate for further application of field emission displays.
<다양한 기판 위에 산화아연 나노선의 합성 및 물성 연구>
열화학 기상 증착법을 이용하여 다양한 기판 위에 수직 성장한 단결정 산화아연 나노선을 합성 하였다. 합성된 나노선은 SEM, XRD 그리고 TEM을 통하여 분석하였으며, 대략 100 ~ 200nm의 직경을 가지며, 길이는 수 마이크로 정도로 성장한 것을 확인할 수 있었다. 또한, 합성된 나노선은 부르자이트 구조를 가지고 있었으며, [001] 방향으로 성장한 것을 확인할 수 있었다.
<투명 전도성 기판 위에 합성한 산화 아연 나노선의 전계 방출 특성 연구>
기상 합성법을 이용하여 투명 전도성 기판에 수직 성장한 단결정 산화아연 나노선을 합성한 후에 전계 방출 특성을 관찰하였다. 측정 결과 turn-on 전계가 3.3Vμm-1에서 전류 밀도가 3.8μAcm-2 로 측정되었고, 3.8μAcm-2 에서의 최대 전류 밀도는 90μAcm-2 로 측정되었다. 비록 합성된 산화아연의 전계 방출 특성이 탄소나노튜브에 비하여 다소 떨어지지만, 산화 아연 나노선이 평판디스플레이의 에미터로 적용되기에 충분한 가능성을 보여주고 있다.
