Electrical transport of Bi–ZnO nanowires shows n-type semiconducting behavior with a carrier concentration of 3.5×108cm1(2.7×1019cm3) and an electron mobility of 1.5cm2Vs. The carrier concentration is one order of magnitude larger than that of undoped ZnO nanowires, indicating that Bi acts as donor rather than the usual acceptor in ZnO films. The low mobility may be in association with electron scatterings at the boundaries from small size effect of nanowires. Near band edge emission in photoluminescence spectrum of Bi–ZnO nanowires is redshifted relative to undoped ZnO nanorods as a result of enhanced carrier concentration. The donor-acceptor pair transition associated with Bi was also observed at 3.241eV.

1.
M. T.
Bjork
,
B. J.
Ohlsson
,
C.
Thelander
,
A. I.
Persson
,
K.
Deppert
,
L. R.
Walleberg
, and
L.
Samuelson
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
4458
(
2002
).
2.
M. S.
Gudiksen
,
L. J.
Lauhon
,
J.
Wang
,
D. C.
Smith
, and
C. M.
Lieber
,
Nature (London)
415
,
617
(
2002
).
3.
Y.
Wu
,
R.
Fan
, and
P.
Yang
,
Nano Lett.
2
,
83
(
2002
).
4.
C.
Xu
,
J.
Chun
,
K.
Rho
,
H. J.
Lee
,
Y. H.
Jeong
,
D. E.
Kim
,
B.
Chon
,
S.
Hong
, and
T.
Joo
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
093117
(
2006
).
5.
C.
Xu
,
M.
Kim
,
J.
Chun
, and
D. E.
Kim
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
133107
(
2005
).
6.
D. R.
Clarke
,
J. Am. Ceram. Soc.
82
,
485
(
1999
).
7.
S.
Tanaka
,
C.
Akita
,
N.
Ohashi
,
J.
Kawai
,
H.
Haneda
, and
J.
Tanaka
,
J. Solid State Chem.
105
,
36
(
1993
).
8.
J. R.
Lee
,
Y. M.
Chiang
, and
G.
Ceder
,
Acta Mater.
45
,
1247
(
1997
).
9.
D. R.
Clarke
,
J. Appl. Phys.
49
,
2407
(
1978
).
10.
A.
Gulino
and
I.
Fragala
,
Chem. Mater.
14
,
116
(
2002
).
11.
J. R.
Duclere
,
R. O.
Haire
,
A.
Meaney
,
K.
Johnston
,
I.
Reid
,
G.
Tobin
,
J. P.
Mosnier
,
M. G.
Viry
,
E.
Mcglynn
, and
M. O.
Henry
,
J. Mater. Sci.
16
,
421
(
2005
).
12.
F. X.
Xiu
,
L. J.
Mandalapu
,
Z.
Yang
,
J. L.
Liu
,
G. F.
Liu
, and
J. A.
Yamoff
,
Appl. Phys. Lett.
89
,
052103
(
2006
).
13.
C.
Xu
,
K.
Rho
,
J.
Chun
, and
D. E.
Kim
,
Appl. Phys. Lett.
87
,
253104
(
2005
).
14.
Z.
Fan
,
D.
Wang
,
P.
Chang
,
W.
Tseng
, and
J.
Lu
,
Appl. Phys. Lett.
85
,
5923
(
2004
).
15.
J.
Luo
and
Y. M.
Chiang
,
J. Eur. Ceram. Soc.
19
,
697
(
1990
).
16.
J. M.
Carlsson
,
H. S.
Domingos
,
P. D.
Bristowe
, and
B.
Hellsing
,
Phys. Rev. Lett.
91
,
165506
(
2003
).
17.
S.
Limpijumnong
,
S. B.
Zhang
,
S. H.
Wei
, and
C. H.
Park
,
Phys. Rev. Lett.
92
,
155504
(
2004
).
18.
S. B.
Cronin
,
Y. M.
Lin
,
O.
Rabin
,
M. R.
Black
,
J. Y.
Ying
,
M. S.
Dresselhaus
,
P. L.
Gai
,
J. P.
Minet
, and
J.-P.
Issi
,
Nanotechnology
13
,
653
(
2002
).
19.
A. F.
Mayadas
and
M.
Shatzkes
,
Phys. Rev. B
1
,
1382
(
1970
).
20.
K.
Ellmer
and
G.
Vollweiler
,
Thin Solid Films
496
,
104
(
2006
).
21.
J.
Gutowski
,
N.
Presser
, and
I.
Broser
,
Phys. Rev. B
38
,
9746
(
1988
).
22.
C.
Xu
,
K.
Rho
,
J.
Chun
, and
D. E.
Kim
,
Nanotechnology
17
,
60
(
2006
).
23.
W. I.
Park
,
Y. H.
Jun
,
S. W.
Jung
, and
C.
Yi
,
Appl. Phys. Lett.
82
,
964
(
2003
).
24.
J. D.
Ye
,
S. L.
Gu
,
S. M.
Zhu
,
S. M.
Liu
,
Y. D.
Zhang
,
R.
Zhang
, and
Y.
Shi
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
192111
(
2005
).
25.
L. J.
Wang
and
N. C.
Giles
,
Appl. Phys. Lett.
84
,
3049
(
2004
).
26.
D. K.
Hwang
,
H. S.
Kim
,
J. H.
Lim
,
J. Y.
Oh
,
J. H.
Yang
,
S. J.
Park
,
K. K.
Kim
,
D. C.
Look
, and
Y. S.
Park
,
Appl. Phys. Lett.
86
,
151917
(
2005
).
You do not currently have access to this content.