Вышедшие номера
Управление электронным транспортом в квази-2D-слоистых ZnO-наночешуйках с позиции их эффективного применения в твердотельных сенсорах
Глухова О.Е. 1, Колесниченко П.А.1
1Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия
Email: glukhovaoe@info.sgu.ru
Поступила в редакцию: 21 сентября 2023 г.
В окончательной редакции: 21 сентября 2023 г.
Принята к печати: 21 декабря 2023 г.
Выставление онлайн: 27 января 2024 г.

Рассмотрены электронные характеристики квази-2D-слоистых ZnO-наночeшуек, а также роль контроля их толщины с позиции повышения чувствительности поверхности этих наноструктур к аналитам (ацетон, бутанол и др.). Исследование проводилось с использованием метода SCC DFTB в программном комплексе DFTB+. В качестве объекта исследования были выбраны наночешуйки ZnO с гексагональной структурой (группа симметрии P63mc) с фазовой поверхностью (1120). Для данного объекта находилась оптимальная ширина 2D-слоя, после чего на его поверхность помещались различные аналиты и рассчитывалось сопротивление. Результатом исследования стала диаграмма изменения сопротивления (проводимости) оксида цинка при нахождении на его поверхности различных аналитов. Ключевые слова: оксид цинка, аналиты, проводимость, квантовый транспорт, SCC DFTB.
  1. M. Hellstrom, K. Jorner, M. Bryngelsson, S.E. Huber, J. Kullgren, T. Frauenheim, P. Broqvist. J. Phys. Chem. C, 117, 17004 (2013). DOI: 10.1021/jp404095x
  2. H. Morko, U. Ozgur. Zinc Oxide: Fundamentals, Materials, and Device Technology (Wiley-VCH Verlag GmbH \& Co. KGaA, Weinheim, 2009), DOI: 10.1002/9783527623945
  3. C. Ratnasamy, J. Wagner. Catalys. Rev., 51, 325 (2009). DOI: 10.1080/01614940903048661
  4. Z.L. Wang. J. Phys. Condensed Matter, 16, 829 (2004). DOI: 10.1088/0953-8984/16/25/R01
  5. K. Schilling, B. Bradford, D. Castelli, E. Dufour, J.F. Nash, W. Pape, S. Schulte, I. Tooley, J. Van den Bosch, F. Schellauf. Photochem. Photobiolog. Sci., 9, 495 (2010). DOI: 10.1039/b9pp00180h
  6. T. Xia, M. Kovochich, M. Liong, L. Madler, B. Gilbert, H. Shi, J.I. Yeh, J.I. Zink, A.E. Nel. ACS Nano, 2, 2121 (2008). DOI: 10.1021/nn800511k
  7. K. Nomura, H. Ohta, K. Ueda, T. Kamiya, M. Hirano, H. Hosono. Science, 300 (5623), 1269 (2003). DOI: 10.1126/science.1083212
  8. T. Nakada, Y. Hirabayashi, T. Tokado, D. Ohmori, T. Mise. Solar Energy, 77 (6), 739 (2004). DOI: 10.1016/j.solener.2004.08.010
  9. C. Zhou, J. Kang. J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 19, 229 (2008). DOI: 10.1007/s10854-007-9561-5
  10. S.H. Overbury, P.V. Radulovic, S. Thevuthasan, G.S. Herman, M.A. Henderson, C.H.F. Peden. Surf. Sci., 410, 106 (1998). DOI: 10.1016/S0039-6028(98)00307-0
  11. C.B. Duke, A.R. Lubinsky. Surf. Sci., 50, 605 (1975). DOI: 10.1016/0039-6028(75)90049-7
  12. M. Sambi, G. Granozzi, G.A. Rizzi, M. Casarin, E. Tondello. Surf. Sci., 319, 149 (1994). DOI: 10.1016/0039-6028(94)90577-0
  13. M. Galeotti, A. Atrei, U. Bardi, G. Rovida, M. Torrini, E. Zanazzi, A. Santucci, A. Klimov. Chem. Phys. Lett., 222, 349 (1994). DOI: 10.1016/0009-2614(94)87073-X
  14. N.K. Plugotarenko, T.N. Myasoedova, S.P. Novikov, T.S. Mikhailova. Chemosensors, 10 (4), 126 (2022). DOI: 10.3390/chemosensors10040126
  15. S. Datta. Electronic Transport in Mesoscopic Systems (Cambridge University Press, Cambridge, 1995). DOI: 10.1017/CBO9780511805776
  16. O.E. Glukhova, D.S. Shmygin. Beilstein J. Nanotechnol., 9, 1254 (2018). DOI: 10.3762/bjnano.9.117
  17. O.E. Glukhova, G.V. Savostyanov, M.M. Slepchenkov. Proced. Mater. Sci., 6, 256 (2014). DOI: 10.1016/j.mspro.2014.07.032
  18. M. Elstner, D. Porezag, G. Jungnickel, J. Elsner, M. Haugk, Th. Frauenheim, S. Suhai, G. Seifert. Phys. Rev. B, 58, 7260 (1998). DOI: 10.1103/PhysRevB.58.7260
  19. O.E. Glukhova, M.M. Slepchenkov. J. Phys. Chem. C, 120, 17753 (2016). DOI: 10.1021/acs.jpcc.6b05058
  20. M.M. Slepchenkov, D.S. Shmygin, G. Zhang, O.E. Glukhova. Nanoscale, 11, 16414 (2019). DOI: 10.1039/C9NR05185F