Synthesis of gallium oxide based core-shell nanowire heterostructures

Abstract

Darbā tika pētītas un attīstītas fizikālās metodes Ga2O3 nanovadu (NW) audzēšanai un Ga2O3 saturošu NW kodola-apvalka heterostruktūru izveidei ar ķīmisko tvaiku transportu un ar atomāru slāņu kondensācijas (ALD) izveidota slāņa atkvēlināšanu. Eksperimentu laikā iegūtās nanostruktūras raksturoja ar skenējošo un transmisijas elektronu mikroskopu, rentgendifrakciju un enerģētiski dispersīvo rentgenstaru spektroskopiju. Darbs sastāv no literatūras apskata, eksperimentālās daļas, rezultātu analīzes un diskusijas un secinājumu daļas. Darba centrālais pētījuma objekts bija Ga2O3 nanovadi. Ga2O3 šobrīd ir aktīvi pētīts pusvadītājs ar 4.9 eV platu aizliegto zonu un optisko caurlaidību redzamajā gaismas diapazonā. Darba ietvaros demonstrēja jaunas heterostruktūras izveidi - Ga2O3/Ga2Se3 kodola-apvalka nanovadus un, cik zināms, pirmo reizi demonstrēja ar ALD palīdzību iegūtu Ga2O3/ZnGa2O4 kodola-apvalka nanovada heterostruktūru sintēzi.The thesis studies and develops Ga2O3 NW and Ga2O3 NW based core-shell heterostructure physical growth methods by the use of chemical vapor deposition and annealing of thin layers deposited with ALD. The as-grown nanomaterials were characterized using scanning and transmission electron microscopes, X-ray diffraction and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The thesis consists of literature review, experimental section, result analysis and discussion and conclusions. The main object of research is Ga2O3 nanowire. Ga2O3 is nowadays actively researched semiconductor with a bandgap value of 4.9 eV and optical transparency to visible light. In this work, the synthesis of a brand new heterostructure - Ga2O3/Ga2Se3 core-shell nanowires - was demonstrated and, to best of my knowledge, demonstrated use of ALD in synthesis process of Ga2O3/ZnGa2O4 core-shell nanowires