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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 12/2019

14.05.2019

Transparent nanoporous P-type NiO films grown directly on non-native substrates by anodization

verfasst von: Ryan Kisslinger, Saralyn Riddell, Spencer Savela, Piyush Kar, Ujwal K. Thakur, Sheng Zeng, Karthik Shankar

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 12/2019

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Abstract

While electrochemical anodization has been used to form a number of nanostructured n-type semiconducting metal oxides for optoelectronic device applications, there exists a dearth of p-type metal oxide films that are solution processable. Herein, we formed p-type semiconducting NiO films by vacuum depositing Ni thin films on non-native substrates (transparent conductive oxide (TCO)-coated glass substrates and silicon wafers) using magnetron sputtering, and subsequently anodizing and annealing the Ni films. The Ni films were subjected to electrochemical anodization in diethylene glycol based organic electrolytes and subsequently annealed at 600 °C to form nanoporous NiO films with a pore size of ~ 20 nm. Runaway etching is a key issue in Ni anodization which was mitigated through the use of ice bath cooling and galvanostatic anodization. The choice of substrate is found to be critical to the resulting morphology owing to the differing surface roughness. Crystalline NiO is found to have formed from Ni(OH)2 and NiOOH during annealing, and an additional NiSi layer is noted for NiO films on Si wafers. The bandgap of the NiO was estimated to be 3.5 eV. Electrochemical impedance spectroscopy and Mott–Schottky analysis confirmed p-type semiconducting behaviour, and enabled measurement of an acceptor density (NA) of 2.85 × 1018 cm−3 and a flatband potential (VFB) of 0.687 V versus Ag/AgCl.

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Literatur
3.
Zurück zum Zitat P.M. Rao, L. Cai, C. Liu, I.S. Cho, C.H. Lee, J.M. Weisse, P. Yang, X. Zheng, Nano Lett. 14, 1099 (2014)CrossRef P.M. Rao, L. Cai, C. Liu, I.S. Cho, C.H. Lee, J.M. Weisse, P. Yang, X. Zheng, Nano Lett. 14, 1099 (2014)CrossRef
11.
Zurück zum Zitat U.K. Thakur, A.M. Askar, R. Kisslinger, B.D. Wiltshire, P. Kar, K. Shankar, Nanotechnology 28, 274001 (2017)CrossRef U.K. Thakur, A.M. Askar, R. Kisslinger, B.D. Wiltshire, P. Kar, K. Shankar, Nanotechnology 28, 274001 (2017)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat M.M. Momeni, M. Mirhosseini, M. Chavoshi, Ceram. Int. 42, 9133 (2016)CrossRef M.M. Momeni, M. Mirhosseini, M. Chavoshi, Ceram. Int. 42, 9133 (2016)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Y. Alivov, V. Singh, Y. Ding, P. Nagpal, Nanotechnology 25, 385202 (2014)CrossRef Y. Alivov, V. Singh, Y. Ding, P. Nagpal, Nanotechnology 25, 385202 (2014)CrossRef
21.
32.
Zurück zum Zitat T. Yuxin, T. Jie, D. Zhili, O. Joo Tien, C. Zhong, Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol. 2, 045002 (2011) T. Yuxin, T. Jie, D. Zhili, O. Joo Tien, C. Zhong, Adv. Nat. Sci.: Nanosci. Nanotechnol. 2, 045002 (2011)
35.
Zurück zum Zitat M Okada, K Tajima, Y Yamada, K Yoshimura (2012) In Pan F, Chen X (eds)18th International Vacuum Congress M Okada, K Tajima, Y Yamada, K Yoshimura (2012) In Pan F, Chen X (eds)18th International Vacuum Congress
52.
Zurück zum Zitat M.D. Irwin, D.B. Buchholz, A.W. Hains, R.P.H. Chang, T.J. Marks, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 2783 (2008)CrossRef M.D. Irwin, D.B. Buchholz, A.W. Hains, R.P.H. Chang, T.J. Marks, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105, 2783 (2008)CrossRef
Metadaten
Titel
Transparent nanoporous P-type NiO films grown directly on non-native substrates by anodization
verfasst von
Ryan Kisslinger
Saralyn Riddell
Spencer Savela
Piyush Kar
Ujwal K. Thakur
Sheng Zeng
Karthik Shankar
Publikationsdatum
14.05.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 12/2019
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-019-01480-0

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