We report the fabrication of free-standing flexible inorganic/organic hybrid structures by exfoliating ZnO nanostructured films from the flat indium tin oxide (ITO)/silicon/sapphire substrates using poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS). Strong interaction between ZnO and PEDOT:PSS and the thermomechanical response of PEDOT:PSS are the key issues for the exfoliation to prevail. The performance of the free-standing hybrid structures as rectifiers and photodetectors is better as compared to ITO supported hybrid structures. It is also shown that device properties of hybrid structures can be tuned by using different electrode materials.

1.
R.
Konenkamp
,
R. C.
Word
, and
M.
Godinez
,
Nano Lett.
5
,
2005
(
2005
).
2.
M.
Nakano
,
T.
Makino
,
A.
Tsukazaki
,
K.
Ueno
,
A.
Ohotomo
,
T.
Fukumura
,
H.
Yuji
,
S.
Akasaka
,
K.
Tamura
,
K.
Nakahara
,
T.
Tanabe
,
A.
Kamisawa
, and
M.
Kawasaki
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
123309
(
2008
).
3.
K.
Schulze
,
B.
Maennig
,
K.
Leo
,
Y.
Tomita
,
C.
May
,
J.
Hupkes
,
E.
Brier
,
E.
Reinold
, and
P.
Bauerle
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
073521
(
2007
).
4.
A.
Manekkathodi
,
M.-Y.
Lu
,
C. W.
Wang
, and
L.-J.
Chen
,
Adv. Mater.
22
,
4059
(
2010
).
5.
R. S.
Aga
,
D.
Jowahar
,
A.
Ueda
,
Z.
Pan
,
W. E.
Collins
,
R.
Mu
,
K. D.
Singer
, and
J.
Shen
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
232108
(
2007
).
6.
C.-Y.
Chang
,
F.-C.
Tsao
,
C.-J.
Pan
,
G.-C.
Chi
,
H.-T.
Wang
,
J.-J.
Chen
,
F.
Ren
,
D. P.
Norton
,
S. J.
Pearton
,
K.-H.
Chen
, and
L.-C.
Chen
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
173503
(
2006
).
7.
E.
Pal
,
T.
Seemann
,
V.
Zöllmer
,
M.
Busse
, and
I.
Dékány
,
Colloid Polym. Sci.
287
,
481
(
2009
).
8.
P. G.
Taylor
,
J.-K.
Lee
,
A. A.
Zakhidov
,
M.
Chatzichristidi
,
H. H.
Fong
,
J. A.
DeFranco
,
G. G.
Malliaras
, and
C. K.
Ober
,
Adv. Mater.
21
,
2314
(
2009
).
9.
A.
Nadarjah
,
R. C.
Word
,
J.
Meiss
, and
R.
Konenkamp
,
Nano Lett.
8
,
534
(
2008
).
10.
A.
Zainelabdin
,
S.
Zaman
,
G.
Amin
,
O.
Nur
, and
M.
Willander
,
Nano Res. Lett.
5
,
1442
(
2010
).
11.
X. W.
Sun
,
J. Z.
Huang
,
J. X.
Wang
, and
Z.
Xu
,
Nano Lett.
8
,
1219
(
2008
).
12.
Y.
He
,
J.-A.
Wang
,
W.
Zhang
,
J.
Song
,
C.
Pei
, and
X.
Chen
,
J. Nanosci. Nanotechnol.
10
,
7254
(
2010
).
13.
Z.
Fan
,
H.
Razavi
,
J.-W.
Do
,
A.
Moriwaki
,
O.
Ergen
,
Y.-L.
Chueh
,
P. W.
Leu
,
J. C.
Ho
,
T.
Takahashi
,
L. A.
Reichertz
,
S.
Neale
,
K.
Yu
,
M.
Wu
,
J. W.
Ager
, and
A.
Javey
,
Nature Mater.
8
,
648
(
2009
).
14.
Y.-Y.
Lin
,
C.-W.
Chen
,
W.-C.
Yen
,
W.-F.
Su
,
C.-H.
Ku
, and
J.-J.
Wu
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
233301
(
2008
).
15.
C. S.
Lao
,
M.-C.
Park
,
Q.
Kuang
,
Y.
Deng
,
A. K.
Sood
,
D. L.
Polla
, and
Z. L.
Wang
,
J. Am. Chem. Soc.
129
,
12096
(
2007
).
16.
S.
Mridha
and
D.
Basak
,
Appl. Phys. Lett.
92
,
142111
(
2008
).
17.
H.-G.
Li
,
G.
Wu
,
M.-M.
Shi
,
L.-G.
Yang
,
H.-Z.
Chen
, and
M.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
153309
(
2008
).
18.
Y.
He
and
J.
Kanicki
,
Appl. Phys. Lett.
76
,
661
(
2000
).
19.
A.
Gulino
,
F.
Lupo
, and
M. E.
Fragala
,
J. Phys. Chem. C
112
,
13869
(
2008
).
20.
T.
Zhang
,
Z.
Xu
,
D. L.
Tao
,
F.
Teng
,
F. S.
Li
,
M. J.
Zheng
, and
X. R.
Xu
,
Nanotechnology
16
,
2861
(
2005
).
21.
S.
Brahma
,
K. J.
Rao
, and
S. A.
Shivashankar
,
Bull. Mater. Sci.
33
,
89
(
2010
).
22.
M.
Nakano
,
A.
Tsukazaki
,
R. Y.
Gunji
,
K.
Ueno
,
A. T.
Ohtomo
,
T.
Fukumura
, and
M.
Kawasaki
,
Appl. Phys. Lett.
91
,
142113
(
2007
).
23.
S. N.
Das
,
K.-J.
Moon
,
J. P.
Kar
,
J.-H.
Choi
,
J.
Xiong
,
T. I.
Lee
, and
J.-M.
Myoung
,
Appl. Phys. Lett.
97
,
022103
(
2010
).
24.
C.-L.
Hsu
,
T. J.
Hsueh
, and
S.-P.
Chang
,
J. Electrochem. Soc.
155
,
K59
(
2008
).
25.
H.
Kind
,
H.
Yan
,
B.
Messer
,
M.
Law
, and
P.
Yang
,
Adv. Mater.
14
,
158
(
2002
).
26.
J.
Zhou
,
Y.
Gu
,
Y.
Hu
,
W.
Mai
,
P.-H.
Yeh
,
G.
Bao
,
A. K.
Sood
,
D. L.
Polla
, and
Z. L.
Wang
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
191103
(
2009
).
27.
A.
Bera
and
D.
Basak
,
Appl. Phys. Lett.
94
,
163119
(
2009
).
28.
J.
Maeng
,
M.
Jo
,
S.-J.
Kang
,
M.-K.
Kwon
,
G.
Jo
,
T.-W.
Kim
,
J.
Seo
,
H.
Hwang
,
D.-Y.
Kim
,
S.-J.
Park
, and
T.
Lee
,
Appl. Phys. Lett.
93
,
123109
(
2008
).
29.
J.
Liu
,
J.
Park
,
K. H.
Park
,
Y.
Ahn
,
J.-Y.
Park
,
K. H.
Koh
, and
S.
Lee
,
Nanotechnology
21
,
485504
(
2010
).
30.
N. H.
Alvi
,
K.
ul Hassan
,
O.
Nur
, and
M.
Willander
,
Nanscale Res. Lett.
6
,
130
(
2011
).
31.
C. H.
Ahn
,
Y. Y.
Kim
,
D. C.
Kim
,
S. K.
Mohanta
, and
H. K.
Cho
,
J. Appl. Phys.
105
,
013502
(
2009
).
32.
P. S.
Xu
,
Y. M.
Sun
,
C. S.
Shi
,
F. Q.
Xu
, and
H. B.
Pan
,
Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B
199
,
286
(
2003
).
33.
A.
Janotti
and
C. G.
Van de Walle
,
Phys. Rev. B
76
,
165202
(
2007
).
34.
K.
Cheng
,
G.
Cheng
,
S.
Wang
,
D.
Fu
,
B.
Zou
, and
Z.
Du
,
Mater. Chem. Phys.
124
,
1239
(
2010
).
35.
See supplemental material at http://dx.doi.org/10.1063/1.4729550 for the exfoliation scheme (Figure S1), thermomechanical response (Figure S2), and Raman spectra of hybrid structures and composites (Figures S3 and S4).

Supplementary Material

You do not currently have access to this content.