Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2012

01.09.2012

Structural and electrical properties of V-doped ZnO prepared by the solid state reaction

verfasst von: Hakan Çolak, Orhan Türkoğlu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 9/2012

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

This paper reports the synthesis, crystal structure and electrical conductivity properties of vanadium (V)-doped zinc oxide (ZnO) powders (i.e. Zn1−2X V X O binary system, x = 0, 0.0025, 0.005, 0.0075 and in the range 0.01 ≤ x ≤ 0.15). I-phase samples, which were indexed as single phase with a hexagonal (wurtzite) structure in the V-doped ZnO binary system, were determined by X-ray diffraction (XRD). The limit solubility of V in the ZnO lattice at this temperature is 3 mol % at 950 °C. The impurity phase at 950 °C was determined as ZnV2O6 when compared with standart XRD data. The research focused on single I-phase ZnO samples which were synthesized at 950 °C because of the limit of the solubility range is widest at this temperature. It was observed that the lattice parameters a and c decreased with V doping concentration. The electrical conductivity of the pure ZnO and single I-phase samples were studied using the four-point probe dc method at temperatures between 100 and 950 °C in an air atmosphere. The electrical conductivity values of pure ZnO and 3 mol % V-doped ZnO samples at 100 °C were 2.75 × 10−6 and 7.94 × 10−5 Ω−1 cm−1, and at 950 °C they were 3.4 and 54.95 Ω−1 cm−1, respectively. In other words, the electrical conductivity increased with V doping concentration.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat S.J. Pearton, D.P. Norton, K. Ip, Y.W. Heo, T. Steiner, Prog. Mater. Sci. 50, 293 (2005)CrossRef S.J. Pearton, D.P. Norton, K. Ip, Y.W. Heo, T. Steiner, Prog. Mater. Sci. 50, 293 (2005)CrossRef
3.
Zurück zum Zitat R. Vinodkumar, K.J. Lethy, D. Beena, A.P. Detty, I. Navas, U.V. Nayar, V.P. MahadevanPillai, V. Ganesan, V.R. Reddy, Sol. Energy Mater. Sol. C 94, 68 (2010)CrossRef R. Vinodkumar, K.J. Lethy, D. Beena, A.P. Detty, I. Navas, U.V. Nayar, V.P. MahadevanPillai, V. Ganesan, V.R. Reddy, Sol. Energy Mater. Sol. C 94, 68 (2010)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat C. Huan, F. Gang, Solid State Electron 67, 27 (2012) C. Huan, F. Gang, Solid State Electron 67, 27 (2012)
5.
Zurück zum Zitat C.C. Tsai, C.S. Hong, C.C. Shih, S.Y. Chu, J. Alloy. Compd. 511, 54 (2012)CrossRef C.C. Tsai, C.S. Hong, C.C. Shih, S.Y. Chu, J. Alloy. Compd. 511, 54 (2012)CrossRef
7.
8.
Zurück zum Zitat S.M. Kim, M.E. Lee, J.W. Choi, D.J. Suh, Y.W. Suh, Catal. Commun. 12, 1328 (2011)CrossRef S.M. Kim, M.E. Lee, J.W. Choi, D.J. Suh, Y.W. Suh, Catal. Commun. 12, 1328 (2011)CrossRef
9.
Zurück zum Zitat K. Ada, M. Gökgöz, M. Önal, Y. Sarıkaya, Powder Technol. 181, 285 (2008)CrossRef K. Ada, M. Gökgöz, M. Önal, Y. Sarıkaya, Powder Technol. 181, 285 (2008)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat C.C. Vidyasagar, Y.A. Naik, T.G. Venkatesh, R. Viswanatha, Powder Technol. 214, 337 (2011)CrossRef C.C. Vidyasagar, Y.A. Naik, T.G. Venkatesh, R. Viswanatha, Powder Technol. 214, 337 (2011)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat D.W. Zeng, C.S. Xie, B.L. Zhu, B.L. Song, A.H. Wang, Mater. Sci. Eng. B 104, 68 (2003)CrossRef D.W. Zeng, C.S. Xie, B.L. Zhu, B.L. Song, A.H. Wang, Mater. Sci. Eng. B 104, 68 (2003)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat T. Tsubota, M. Ohtaki, K. Eguchi, H. Arai, J. Mater. Chem. 7, 85 (1997)CrossRef T. Tsubota, M. Ohtaki, K. Eguchi, H. Arai, J. Mater. Chem. 7, 85 (1997)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat H. Huang, X. Ruan, G. Fang, M. Li, J. Phys. D Appl. Phys. 40, 7041 (2007)CrossRef H. Huang, X. Ruan, G. Fang, M. Li, J. Phys. D Appl. Phys. 40, 7041 (2007)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat S. Du, Y. Tian, H. Liu, J. Liu, Y. Chen, J. Am. Ceram. Soc. 89, 2440 (2006)CrossRef S. Du, Y. Tian, H. Liu, J. Liu, Y. Chen, J. Am. Ceram. Soc. 89, 2440 (2006)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Z. Zhou, K. Kato, T. Komaki, M. Yoshino, J. Eur. Ceram. Soc. 24, 139 (2006)CrossRef Z. Zhou, K. Kato, T. Komaki, M. Yoshino, J. Eur. Ceram. Soc. 24, 139 (2006)CrossRef
17.
Zurück zum Zitat R. Maity, S. Kundoo, K.K. Chattopadhyay, Sol. Energy Mater. Sol. C 86, 217 (2005)CrossRef R. Maity, S. Kundoo, K.K. Chattopadhyay, Sol. Energy Mater. Sol. C 86, 217 (2005)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat P. Nunes, E. Fortunato, P. Vilarinho, R. Martins, Vacuum 64, 281 (2002)CrossRef P. Nunes, E. Fortunato, P. Vilarinho, R. Martins, Vacuum 64, 281 (2002)CrossRef
19.
20.
Zurück zum Zitat Singh S, Ph. D. thesis, Department of Physics Indian Institute of Technology Madras, Indian; (2009) Singh S, Ph. D. thesis, Department of Physics Indian Institute of Technology Madras, Indian; (2009)
21.
Zurück zum Zitat Z. Jin, M. Murakami, T. Fukumura, Y. Matsumoto, A. Ohtomo, M. Kawasaki, H. Koinuma, J. Cryst. Growth 214–215, 55 (2000)CrossRef Z. Jin, M. Murakami, T. Fukumura, Y. Matsumoto, A. Ohtomo, M. Kawasaki, H. Koinuma, J. Cryst. Growth 214–215, 55 (2000)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat C.X. Xu, X.W. Sun, X.H. Zhang, L. Ke, S.J. Chua, Nanotechnology 15, 856 (2004)CrossRef C.X. Xu, X.W. Sun, X.H. Zhang, L. Ke, S.J. Chua, Nanotechnology 15, 856 (2004)CrossRef
23.
25.
26.
Zurück zum Zitat S.J. Han, J.W. Song, C.H. Yang, S.H. Park, J.H. Park, Y.H. Jeong, K.W. Rhie, Appl. Phys. Lett. 81, 4212 (2002)CrossRef S.J. Han, J.W. Song, C.H. Yang, S.H. Park, J.H. Park, Y.H. Jeong, K.W. Rhie, Appl. Phys. Lett. 81, 4212 (2002)CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Y.K. Park, J.I. Han, M.G. Kwak, H. Yang, S.H. Ju, W.S. Cho, J. Lumin. 78, 87 (1998)CrossRef Y.K. Park, J.I. Han, M.G. Kwak, H. Yang, S.H. Ju, W.S. Cho, J. Lumin. 78, 87 (1998)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat X. Zhao, S. Komuro, H. Isshiki, Y. Aoyagi, T. Sugano, J. Lumin. 87–89, 1254 (2000)CrossRef X. Zhao, S. Komuro, H. Isshiki, Y. Aoyagi, T. Sugano, J. Lumin. 87–89, 1254 (2000)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat S.J. Pearton, I.E.E.E. Fellow, D.P. Norton, M.P. Ivill, A.F. Hebard, J.M. Zavada, W.M. Chen, I.A. Buyanova, IEEE T Electron. Dev. 54, 1040 (2007)CrossRef S.J. Pearton, I.E.E.E. Fellow, D.P. Norton, M.P. Ivill, A.F. Hebard, J.M. Zavada, W.M. Chen, I.A. Buyanova, IEEE T Electron. Dev. 54, 1040 (2007)CrossRef
30.
Zurück zum Zitat E. Schlenker, A. Bakin, B. Postels, A.C. Mofor, M. Kreye, C. Ronning, S. Sievers, M. Albrecht, U. Siegner, R. Kling, A. Waag, Superlattices Microst. 42, 236 (2007)CrossRef E. Schlenker, A. Bakin, B. Postels, A.C. Mofor, M. Kreye, C. Ronning, S. Sievers, M. Albrecht, U. Siegner, R. Kling, A. Waag, Superlattices Microst. 42, 236 (2007)CrossRef
31.
Zurück zum Zitat T. Naydenova, P. Atanasov, M. Koleva, N. Nedialkov, J. Perriere, D. Defourneau, H. Fukuoka, M. Obara, C. Baumgart, S. Zhou, H. Schmidt, Thin Solid Films 518, 5505 (2010)CrossRef T. Naydenova, P. Atanasov, M. Koleva, N. Nedialkov, J. Perriere, D. Defourneau, H. Fukuoka, M. Obara, C. Baumgart, S. Zhou, H. Schmidt, Thin Solid Films 518, 5505 (2010)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat K. Lovchinov, H. Nichev, O. Angelov, M.S. Vassileva, V. Mikli, D.D. Malinovska, J. Phys. Conf. Ser. 253, 012030 (2010)CrossRef K. Lovchinov, H. Nichev, O. Angelov, M.S. Vassileva, V. Mikli, D.D. Malinovska, J. Phys. Conf. Ser. 253, 012030 (2010)CrossRef
33.
34.
Zurück zum Zitat S. Yilmaz, O. Turkoglu, I. Belenli, Mater. Chem. Phys. 112, 472 (2008)CrossRef S. Yilmaz, O. Turkoglu, I. Belenli, Mater. Chem. Phys. 112, 472 (2008)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat J.J. Kim, T.B. Hur, J.S. Kwak, D.Y. Kwon, Y.H. Hwang, H.K. Kim, J. Korean Phys. Soc. 47, 333 (2005)CrossRef J.J. Kim, T.B. Hur, J.S. Kwak, D.Y. Kwon, Y.H. Hwang, H.K. Kim, J. Korean Phys. Soc. 47, 333 (2005)CrossRef
36.
Zurück zum Zitat Ü. Özgür, Y.I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M.A. Reshchikov, S. Doğan, V. Avrutin, S.J. Cho, H. Morkoç, J. Appl. Phys. 98, 041301 (2005)CrossRef Ü. Özgür, Y.I. Alivov, C. Liu, A. Teke, M.A. Reshchikov, S. Doğan, V. Avrutin, S.J. Cho, H. Morkoç, J. Appl. Phys. 98, 041301 (2005)CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Weast RC, Handbook of chemistry and physics, 56 edn. Crc Press, Boca Raton; (1975–1976) Weast RC, Handbook of chemistry and physics, 56 edn. Crc Press, Boca Raton; (1975–1976)
38.
Zurück zum Zitat M. Faiz, N. Tabet, A. Mekki, B.S. Mun, Z. Hussain, Thin Solid Films 515, 1377 (2006)CrossRef M. Faiz, N. Tabet, A. Mekki, B.S. Mun, Z. Hussain, Thin Solid Films 515, 1377 (2006)CrossRef
39.
40.
Zurück zum Zitat X.X. Wei, C. Song, K.W. Geng, F. Zeng, B. He, F. Pan, J. Phys.: Condens. Matter 18, 7471 (2006)CrossRef X.X. Wei, C. Song, K.W. Geng, F. Zeng, B. He, F. Pan, J. Phys.: Condens. Matter 18, 7471 (2006)CrossRef
42.
Zurück zum Zitat S. Yılmaz, O. Turkoglu, M. Arı, I. Belenli, Cerâmica 57, 185 (2011)CrossRef S. Yılmaz, O. Turkoglu, M. Arı, I. Belenli, Cerâmica 57, 185 (2011)CrossRef
43.
Zurück zum Zitat D.K. Schroder, Semiconductor Material and Device Characterization, vol. 3 (Wiley, USA, 2006), p. 8 D.K. Schroder, Semiconductor Material and Device Characterization, vol. 3 (Wiley, USA, 2006), p. 8
44.
Zurück zum Zitat M. Girtan, G.G. Rusu, S.D. Seignon, M. Rusu, Appl. Surf. Sci. 254, 4179 (2008)CrossRef M. Girtan, G.G. Rusu, S.D. Seignon, M. Rusu, Appl. Surf. Sci. 254, 4179 (2008)CrossRef
45.
46.
47.
Zurück zum Zitat M.S. Hossain, R. Islam, K.A. Khan, Chalcogenide Lett 5, 1 (2008) M.S. Hossain, R. Islam, K.A. Khan, Chalcogenide Lett 5, 1 (2008)
48.
Zurück zum Zitat Rusu DI, Rusu II, Analele Stiintifice Ale Universitatii Al. I. Cuza Iası Tomul XLV-XLVI, s. Fizica Starii Condensate 1999–2000, vol 113 Rusu DI, Rusu II, Analele Stiintifice Ale Universitatii Al. I. Cuza Iası Tomul XLV-XLVI, s. Fizica Starii Condensate 1999–2000, vol 113
49.
51.
52.
Zurück zum Zitat R.M. Mehra, P.C. Mathur, A.K. Kathuria, R. Shyam, Phys. Status Solidi A 41(2), 189 (1977)CrossRef R.M. Mehra, P.C. Mathur, A.K. Kathuria, R. Shyam, Phys. Status Solidi A 41(2), 189 (1977)CrossRef
53.
Metadaten
Titel
Structural and electrical properties of V-doped ZnO prepared by the solid state reaction
verfasst von
Hakan Çolak
Orhan Türkoğlu
Publikationsdatum
01.09.2012
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 9/2012
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-012-0657-1

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2012

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 9/2012 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt