Wurtzite Zn1−xMgxO nanowires (NWs) are grown using metalorganic chemical vapor deposition technique with the highest Mg mole fraction of 0.29. The physical structure of the NWs remains invariant with increasing Mg incorporation while the diameters and lengths vary in the range 40–180 nm and 0.5–1.5 μm, respectively. Room temperature photoluminescence shows near band edge emission associated with free exciton emission that shifts to shorter wavelength with an increase in the Mg mole fraction. Hall measurement shows that electron mobility decreases with increasing Mg concentration. Revised elastic constants are suggested to explain the observed decrease in the lattice volume at a low Mg mole fraction.
References
1.
U.
Ozgur
, Ya.I.
Alivov
, C.
Liu
, A.
Teke
, M. A.
Reshchikov
, S.
Dogan,
V.
Avrutin
, S.-J.
Cho
, and H.
Morkoç
, J. Appl. Phys.
98
, 041301
(2005
). 2.
A.
Rivera
, A.
Edington
, J.
Zeller
, and M.
Anwar
, Lester Eastman Conference on High Performance Devices (LEC),
Providence, RI, 7–9 August 2012 (IEEE
, 2012
). 3.
J. L.
Yang
, K. W.
Liu
, and D. Z.
Shen
, Chin. Phys. B
26
, 047308
(2017
). 4.
L. A.
Bendersky
, I.
Takeuchi
, K.-S.
Chang
, W.
Yang
, S.
Hullavarad
, and R. D.
Vispute
, J. Appl. Phys.
98
, 083526
(2005
). 5.
C. R. A.
Catlow
and A. M.
Stoneham
, J. Phys. C. Solid State
16
, 4321
(1983
). 6.
S. C.
Su
, C. C.
Ling
, Y. M.
Lu
, T.
Mei
, L. Z.
Zhao
, and B.
Niu
, Solid State Commun.
152
, 311
(2012
). 7.
X. Q.
Wei
, R. R.
Zhao
, Y. J.
Wang
, L. Y.
Liu
, and B.
Cao
, Surf. Eng.
28
, 678
(2012
). 8.
J.
Pettersson
, C.
Platzer-Björkman
, and M.
Edoff
, Prog. Photovolt. Res. Appl.
17
, 460
(2009
). 9.
K.
Tang
, L. J.
Wang
, J.
Huang
, R.
Xu
, J. J.
Zhang
, W. M.
Shi
, and Y. B.
Xia
, Phys. Proc.
32
, 719
(2012
). 10.
V.
Sallet
et al., Phys. Status Solidi B
247
, 1683
(2010
). 11.
C. S.
Olson
, H.
Liu
, O.
Ledyaev
, B.
Hertog
, A.
Osinsky
, and W. V.
Schoenfeld
, Phys. Status Solidi RRL
9
, 82
(2015
). 12.
F.
Alema
, O.
Ledyaev
, R.
Miller
, V.
Beletsky
, A.
Osinsky
, and W. V.
Schoenfeld
, J. Cryst. Growth
435
, 6
(2016
). 13.
Z. L.
Liu
, Z. X.
Mei
, T. C.
Zhang
, Y. P.
Liu
, Y.
Guo
, X. L.
Du
, A.
Hallen
, J. J.
Zhu
, and A. Y.
Kuznetsov
, J. Cryst. Growth
311
, 4356
(2009
). 14.
S.
Liu
, J.
Ye
, Y.
Cao
, Q.
Zhen
, Z.
Liu
, L.
Qi
, and X.
Guo
, Small
5
, 2371
(2009
). 15.
I.
Isakov
, M.
Panfilova
, M. J. L.
Sourribes
, and P. A.
Warburton
, Phys. Status Solidi C
10
, 1308
(2013
). 16.
M.
Zhi
, L.
Zhu
, Z.
Ye
, F.
Wang
, and B.
Zhao
, J. Phys. Chem. B
109
, 23930
(2005
). 17.
H.
He
, S.
Lin
, G.
Yuan
, L.
Zhang
, W.
Zhang
, L.
Luo
, Y.
Cao
, Z.
Ye
, and S. T.
Lee
, J. Phys. Chem. C
115
, 19018
(2011
). 18.
J. P.
Kar
, M. C.
Jeong
, W. K.
Lee
, and J. M.
Myoung
, Mater. Sci. Eng. B
147
, 74
(2008
). 19.
A. L.
Yang
et al., J. Phys. D Appl. Phys.
41
, 205416
(2008
). 20.
K.
Shi
et al., J. Cryst. Growth
314
, 39
(2011
). 21.
K.
Ogata
, K.
Maejima
, S.
Fujita
, and S.
Fujita
, J. Electron Mater.
30
, 659
(2001
). 22.
C. K.
Lau
, S. K.
Tiku
, and K. M.
Lakin
, J. Electrochem. Soc.
127
, 1843
(1980
). 23.
Anas
Mazady
, Abdiel
Rivera
, and Mehdi
Anwar
, Proc. MRS
1675
(2014
). 24.
R.
Piotrkowski
, E.
Litwin-Staszewska
, T.
Suski
, and I.
Grzegory
, Physica B
308–310
, 47
(2001
). 25.
S.-H.
Jeong
, B. S.
Kim
, and B.-T.
Lee
, Appl. Phys. Lett.
82
, 2625
(2003
). 26.
S. F.
Yu
, C.
Yuen
, S. P.
Lau
, and H. W.
Lee
, Appl. Phys. Lett.
84
, 3244
(2004
). 27.
J. A.
Brinkman
, Phys. Rev.
93
, 345
(1954
). 28.
L. L.
Yang
, Q. X.
Zhao
, G. Z.
Xing
, D. D.
Wang
, T.
Wu
, M.
Willander
, I.
Ivanov
, and J. H.
Yang
, Appl. Surf. Sci.
257
, 8629
(2011
). 29.
A.
Ohtomo
, R.
Shiroki
, I.
Ohkubo
, H.
Koinuma
, and M.
Kawasaki
, Appl. Phys. Lett.
75
, 4088
(1999
). 30.
A. S.
Reddy
, P.
Prathap
, Y. P. V.
Subbaiah
, K. T.
Ramakrishna
, and J.
Yi
, Thin Solid Films
516
, 7084
(2008
). 31.
T. A.
Wassner
, B.
Laumer
, S.
Maier
, A.
Laufer
, B. K.
Meyer
, M.
Stutzmann
, and M.
Eickhoff
, J. Appl. Phys.
105
, 023505
(2009
). 32.
P. S.
Venkatesh
, V.
Purushothaman
, S. E.
Muthu
, S.
Arumugam
, V.
Ramakrishnan
, K.
Jeganathan
, and K.
Ramamurthi
, Cryst. Eng. Commun.
14
, 4713
(2012
). 33.
M.
Willander
, O.
Nur
, N.
Bano
, and K.
Sultana
, New J. Phys.
11
, 125020
(2009
). 34.
Y.
Kamada
, M.
Furuta
, T. K.
Hiramatsu
, T.
Kawaharamura
, D.
Wang
, S. I.
Shiwakawa
, C.
Li
, S.
Fujita
, and T.
Hirao
, Appl. Surf. Sci.
258
, 695
(2011
). 35.
H.
Tang
, Z.
Ye
, and H.
He
, Mater. Lett.
62
, 1393
(2008
). 36.
H.-C.
Hsu
, C.-Y.
Wu
, H.-W.
Cheng
, and W.-F.
Hsieh
, Solid State Commun.
131
, 371
(2004
). 37.
Q.
Xu
, X.-W.
Zheng
, W.-J.
Fan
, S.-S.
Li
, and J.-B.
Xia
, Comput. Mater. Sci.
44
, 72
(2008
). 38.
D.
Kriegner
, E.
Weinstersberger
, K.
Kawaguchi
, J.
Walletin
, M. T.
Borgstrom
, and J.
Stangl
, Nanotechnology
22
, 425704
(2011
). 39.
T.
Kujofsa
and J. E.
Ayers
, Int. J. High Speed Electron. Syst.
24
, 1550007
(2015
). 40.
B.-C.
Oh
, W.-C.
Choi
, S.
Park
, Y.-o.
Kim
, and T.-K.
Oh
, Appl. Microbiol. Biot.
63
, 362
(2004
). 41.
A.
Ohtomo
, M.
Kawasaki
, T.
Koida
, K.
Masubuchi
, Y.
Sakurai
, Y.
Yoshida
, and Y.
Segawa
, Appl. Phys. Lett.
72
, 2466
(1998
). 42.
A.
Kaminska
, A.
Duzynska
, M.
Nowakowska
, A.
Suchocki
, T. A.
Wassner
, B.
Laumer
, and M.
Eickhoff
, J. Alloy Compd.
672
, 125
(2016
). 43.
M.
Grundmann
, The Physics of Semiconductors, An Introduction Including Nanophysics and Applications
(Springer-Verlag
, Berlin
, 2010
), Vol. 2.44.
T.
Fukumura
, Z.
Jin
, A.
Ohtomo
, H.
Koinuma
, and M.
Kawasaki
, Appl. Phys. Lett.
75
, 3366
(1999
). 45.
S.-H.
Juang
and S. F.
Chichibu
, J. Appl. Phys.
112
, 073503
(2012
). 46.
Z. Y.
Zhang
, C. H.
Jin
, X. L.
Liang
, Q.
Chen
, and L.-M.
Peng
, Appl. Phys. Lett.
88
, 073102
(2006
). 47.
J.
Goldberger
, D. J.
Sirbuly
, M.
Law
, and P.
Yang
, J. Phys. Chem. B
109
, 9
(2005
). 48.
W.
Lee
, M.-C.
Jeong
, and J.-M.
Myoung
, Acta Mater.
52
, 3949
(2004
). 49.
D.-I.
Suh
, C. C.
Byeon
, and C.-L.
Lee
, Appl. Surf. Sci.
257
, 1454
(2010
). 50.
A. W.
Metz
et al., J. Am. Chem. Soc.
126
, 8477
(2004
). 51.
H.
Morkoc
and U.
Ozgur
, Zinc Oxide: Fundamentals, Materials and Devices Technology
(Wiley-VCH
, Germany
, 2009
).52.
W.
Zhu
, V.
Perebeinos
, M.
Freitag
, and P.
Avouris
, Phys. Rev. B
80
, 235402
(2009
). 53.
K.
Matsubara
, H.
Tampo
, H.
Shibata
, A.
Yamada
, P.
Fons
, K.
Iwata
, and S.
Niki
, Appl. Phys. Lett.
85
, 1374
(2004
). 54.
K.
Maejima
, H.
Shibata
, H.
Tampo
, K.
Matsubara
, and S.
Niki
, Thin Solid Films
518
, 2949
(2010
). © 2019 Author(s).
2019
Author(s)
You do not currently have access to this content.
