I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l. 11 ,   No . 1 J u l y   201 8 ,   p p .   2 0 9 ~ 2 1 4   I SS N:  2502 - 4752 DOI 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ee cs . v 11 .i 1 . p p 209 - 2 1 4                2 0 9   J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e. co m/jo u r n a ls /in d ex . p h p / ijeec s   Effec o Depo siti o n Te m pera ture   o n Self - Ca taly z e d   Z n O   Na no ro ds v ia  Chem ica Va po ur De po sitio n Metho d       Sh a f ina So bih a na   Sh a rif f u din ,   P ute ri  Sa ra h M o ha m a Sa a d,  H a s hi m a h H a s hi m ,     M o ha m a d H a f iz  M a m a t   NANO - El e c tro n ics   Ce n ter,  F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M A R A ,   4 0 4 5 0 ,   S h a h   A lam ,   S e lan g o r,   M a la y sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J an   2 9 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Mar   2 1 ,   2 0 1 8   A cc ep ted   A p r   11 ,   2 0 1 8       T h e   m o rp h o lo g ica l,   stru c t u ra l,   o p ti c a a n d   e lec tri c a p ro p e rti e o f   Zn n a n o r o d a re   in v e stig a ted   a a   f u n c ti o n   o f   d e p o siti o n   tem p e ra tu re .   T h e   Zn n a n o r o d w e re   g ro w n   o n   Zn se e d   c a tal y st  la y e a t   te m p e ra tu re b e twe e n   750 o   8 2 5 o u sin g   t h e rm a c h e m ica v a p o u d e p o siti o n   m e th o d .     S a m p le   d e p o site d   a 8 2 5 o sh o w e d   th e   h ig h e st  c r y sta ll in e   o rien tatio n .   T h e   F E - S EM   m icro g r a p h a n d   th e   i n ten se   p e a k   a lo n g   (0 0 2 d irec ti o n   in   t h e   XRD   sp e c tra  o f   th is  sa m p le   i m p li e d   th a th e   n a n o ro d p o ss e ss   c - a x is  o rien tatio n .   P L   sp e c tra  sh o w e d   tw o   c o m m o n   Zn p e a k w h ich   c e n tere d   a 3 8 0   n m   a n d   5 4 0   n m .   Tw o - p o in p ro b e   I - m e a su re m e n re v e a l e d   o h m ic  b e h a v io u w it h   th e   g o ld   m e tal  c o n tac t,   w h e re b y   t h e   c u rre n in c re a se   w it h   th e   d e p o siti o n   tem p e r a tu re .   K ey w o r d s :   C VD  m eth o d   Self - ca tal y ze d   T em p er atu r e   Z n n a n o r o d s   Co p y rig h ©   2 0 1 8 I n stit u te o f   Ad v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Sh a f i n az   So b ih a n Sh ar i f f u d i n   NANO - E lectr o n ics  C en ter ,   Facu lt y   o f   E lectr ical  E n g i n ee r in g ,   Un i v er s iti T ek n o lo g i   M A R A ,   4 0 4 5 0 ,   Sh a h   A la m ,   Selan g o r ,   Ma la y s i a .   E m ail:  s o b i h an a @ s a la m . u it m . ed u . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   Z i n o x id ( Z n O)   i s   I I - VI   s e m ico n d u cto r   co m p o u n d   w it h   d ir ec b an d   g ap   o f   E g   =   3 . 3 7   eV  ( at  r o o m   te m p er atu r e)   [ 1 ,   2 ]   w h ic h   m ak e s   it   s u itab le  f o r   ap p licatio n   o f   s h o r t w a v le n g t h   o p to elec tr o n ics  d ev ices,   s u c h   as   li g h e m itti n g   d io d an d   laser   d io d es.  Z n h as  h i g h   e x citatio n   b in d i n g   en er g y   o f   6 0   m e V,   w h ich   i s   th r ee   ti m e s   lar g er   t h an   GaN   ( E 2 0   m eV) .   T h is   is   th e   m ai n   ad v a n ta g o f   Z n a s   a   lig h e m itter ,   w h ich   p er m i ex cito n ic  r ec o m b in atio n   to   d o m i n ate  at  r o o m   te m p e r atu r [ 3 ] .   Z n is   co m m o n l y   av ailab le  in   w h ite  co lo u r   p o w d er   an d   h as  b ee n   u s ed   in   s o   m a n y   p r o d u cts,  s u c h   as  in   p ain ts ,   o in t m e n t s ,   ad h es iv es,  s ea la n t s ,   an d   m an y   m o r n o f o r g et tin g   i n   m an y   elec tr o n ics  d ev ice s .   Z n th i n   f i l m s   ar h i g h l y   tr a n s p ar en in   t h v i s ib le   w a v ele n g t h ,   m a k i n g   it   s u itab l f o r   o p to elec tr o n ics   d ev ices   s u ch   as   s o lar   ce ll s   [ 4 ] .   I h as  s h o w n   d is ti n g u i s h ed   p r o p er ties   w h ic h   ar s e m ico n d u cti n g ,   p iezo el ec tr ic,   an d   p y r o elec tr ic  p r o p er ties   [ 6 ] .   I t   is   ch e m icall y   an d   m ec h a n ical l y   s tab le,   n o n - to x ic ,   an d   h ig h   ab u n d an t.   Z n n a n o s tr u ct u r es  s u c h   as  n an o r o d s   an d   n a n o f lo w er s   [ 5 ]   h av b ee n   g r o w n   u s i n g   m a n y   d ep o s itio n   m et h o d s .   Am o n g   t h e m   ar h y d r o th er m al  m et h o d   [ 6 ] ,   th er m al  ch e m ical  v ap o r   d ep o s itio n   m eth o d   [ 7 ] m ag n etr o n   s p u tter i n g   [ 8 ] ,   elec tr o ch e m ical  d ep o s itio n   [ 9 ]   an d   m a n y   m o r e.   Am o n g   th e s e   m eth o d s ,   C V h as   b ec o m o n o f   th m o s t   f a v o r ab le  m eth o d   to   g r o w   Z n n an o r o d s   d u to   g o o d   cr y s ta lli n s tr u ct u r es  o f   th e   s a m p les.   I n   co n v e n tio n al  v a p o u r liq u id s o lid   ( VL S)  g r o w t h   m ec h an i s m   to   g r o w   th Z n n an o s tr u ct u r es,   m etal s   s u c h   as  g o ld   ar u s ed   as  th ca tal y s la y er .   C o n s eq u e n tl y ,   n a n o r o d s   d ep o s ited   b y   t h VL m ec h a n i s m   t y p icall y   co n tai n   ca tal y s n a n o p ar ticles  at  th eir   t i p s   [ 1 0 ] .   Ho w e v er   th m eta ca tal y s t s   w ill  u n a v o id ab l y   a f f ec t   th p u r it y   o f   th p r o d u cts,  an d   f u r t h er m o r co u ld   af f ec th ef f icie n c y   o f   elec tr o n ics   d ev ices  [ 1 1 ,   1 2 ] A cc o r d in g   to   W an g   et. a [ 1 3 ] ,   m etal  ca tal y s t s   ar n o n ec e s s ar y   n ee d ed   d u r in g   th g r o w th   p r o ce s s   o f   th Z n O   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 11 ,   No .   1 J u ly   201 8 :   209 2 1 4   210   n an o r o d s .   Ma n y   r esear ch   r ep o r ted   o n   th g r o w t h   o f   Z n O   n an o r o d s   d ir ec tl y   o n   s u b s tr a tes  s u ch   a s   s ilico n   w a f er ,   s ap p h ir e,   g r ap h ite  a n d   etc.     Ho w e v er ,   th er e   ar co n s t r ain ts   o f   th i s   t y p o f   g r o w th   p r o ce s s   w h ich   li m it s   th s e lectio n   o f   t h te m p lates.     T h lattice  m is m atc h   b et w ee n   s u b s tr ate/ Z n n a n o r o d s   co u ld   lead   to   in cr ea s e   o f   s tr ain   i n   t h Z n n an o r o d s   [ 1 4 ] .   Fu r th er m o r e,   s ap p h ir is   r ath er   ex p en s iv e.       Self - ca tal y tic  Z n n a n o r o d s   an d   n a n o w ir es  b ec a m an   al t er n ativ m et h o d   to   th m etal - ca tal y s e n an o r o d s .   Fo r   t h is   t y p o f   g r o w t h ,   v ap o u r - s o lid   ( VS)   g r o w t h   m ec h a n i s m   w as   p r o p o s ed   b y   m an y .   Gr o w t h s   o f   th s e lf - ca tal y s ed   Z n n a n o r o d s   w er d o n at   v ar io u s   g r o w t h   co n d itio n s .   T h s u b s tr ates’   p o s it io n s ,   g r o w t h   te m p er atu r e,   p r ec u r s o r s ,   an d   g as p r ess u r es  w e r a m o n g   th a f f ec tin g   p ar a m eter s   [ 1 5 ] .   I n   t h is   w o r k ,   w e   h av e   e m p lo y ed   C VD  m et h o d   to   s y n t h esize   s el f - ca tal y ze d   Z n O   n a n o r o d s   b y   v ar y i n g   th d ep o s itio n   te m p er at u r ( 7 5 0 o C   to   8 2 5 o C ) .   Z n th in   f il m s   w er f ir s tl y   co ated   o n   th s u r f ac o f   q u ar t z   s u b s tr ate s   w h ic h   ac t   as   t h s ee d   la y er s .   W it h   d if f er en t   d e p o s itio n   te m p er atu r es,   w o b s er v ed   t h o b tai n ed   Z n O m o r p h o lo g ical,   s tr u c tu r al,   o p tical  an d   elec tr ical  p r o p e r ties .       2.   E XP E R I M E NT A L   Z n n an o r o d s   w er g r o w n   u s in g   t h er m al   ch e m ical   v ap o r   d ep o s itio n   m et h o d   u s i n g   zi n p o w d er   an d   o x y g en   g as  as  t h p r ec u r s o r .   L a y er - by - la y er   Z n t h i n   f i l m s   w er f ir s t y   w as  f ir s tl y   co ated   o n   to p   o f   th q u ar tz  s u b s tr ate  w h ic h   ac t   as  t h s ee d   ca tal y s t   la y er   a n d   it  h as  b ee n   p r esen ted   el s e w h er [ 1 6 ] .   T h g r o w t h   p r o c es s   w a s   ca r r ied   o u i n   q u ar tz  tu b in   h o r izo n tal  t u b f u r n ac e.   Z i n p o w d er   a n d   Z n O   co ated   q u ar tz  s u b s tr ate   w er p lace d   in   b o at,   w h ic h   w a s   th e n   in s er ted   in to   th q u a r tz  tu b an d   p lace d   at  th ce n tr o f   th f u r n ac a s   s h o w n   i n   Fi g u r 1 .   Do u b le  t u b in s er tio n   g a s   ( o n f o r   ar g o n   an d   o n f o r   o x y g e n )   w er a p p lied   in   th i s   s y s te m   to   en s u r t h g o o d   g r o w th   o f   t h Z n n an o r o d s .       T h ca r r ier   g as,  A r g o n   w as  f i r s tl y   f ed   in to   t h al u m in t u b f o r   1 5   m i n u tes  to   e n s u r th at  all  o th er   g ase s   w er f lo w ed   o u an d   to   m ai n tai n   s tab le  en v ir o n m e n t   in s id th tu b e.   Ox y g e n   w as  n o f ed   at  th is   s tep   to   p r ev en u n i n te n d ed   o r   u n n ec ess ar y   o x id atio n   ef f ec ts   o f   th s ee d   lay er   as  w el as  d ep o s itio n   o f   a m o r p h o u s   p h ase  Z n o r   b y - p r o d u cts  s y n th e s ized   o n   th s u b s tr ate s   at  lo w   te m p er at u r w h ile  r ais in g   th te m p er atu r o f   th f u r n ac e.   I n   th i s   w o r k ,   th g as  w a s   f lo w n   i n to   g r o w t h   tu b e   w h ic h   w as n o t p r e - e v ac u ated .     On ce   t h te m p er at u r s tab led   at  t h d ep o s itio n   te m p er at u r e ,   o x y g e n   g as  w as  th e n   i n j ec ted   in to   t h e   tu b w it h   f lo w   r ate  5   s cc m .   T h g as  f lo w   r ate s w er co n tr o lled   u s i n g   m a s s   f lo w   co n tr o l ler .   T h d e p o s itio n   ti m e   s tar ted   w h e n   t h e   o x y g e n   w a s   f ed   i n to   t h tu b e.   O n ce   th d ep o s itio n   w a s   d o n e,   th e   o x y g e n   w as   tu r n ed   o f f   an d   th te m p er atu r es  o f   t h f u r n ac w er tu r n ed   o f f .   T h f u r n ac w as  c o o led   d o w n   w it h   t h ar g o n   g a s   m ai n tai n ed   f lo w i n g   d u r in g   th e   co o lin g   p r o ce s s .   T h s a m p le  w a s   tak e n   o u t a n d   r ea d y   f o r   ch ar ac ter izatio n s .         Fig u r 1 .   Sch e m atic  Dia g r a m   o f   T h er m a l C h e m ical  Vap o u r   Dep o s itio n   S y s te m         T h m o r p h o lo g ical  p r o p er ties   w er i n v e s ti g ated   b y   f ield   e m is s io n   s ca n n i n g   elec tr o n   m icr o s co p e   ( m o d el:  J E OL ,   J SM - 7 6 0 0 F),   w h ile  t h cr y s talli n it y   p r o p er ties   w er m ea s u r ed   b y   an   X - r a y   d if f r ac tio n   ( X R D;   m o d el:  R i g ak u   Ulti m I V)   u s in g   C u   K α   r ad iatio n   ( λ =1 . 5 4 1 8   Å ) .   Fo r   th o p tical  p r o p er ties ,   p h o to lu m in   escen ce   s p ec tr w er o b tain ed   o n   s p ec tr o p h o to m eter   ( P L ,   Ho r ib J o b in   Yv o n   HR 8 )   e q u ip p ed   w i th   He C d   laser   at  ex cita tio n   s o u r ce   o f   3 2 5   n m .   2   p o in t - p r o b I - m ea s u r e m e n w a s   u s ed   to   o b tain   th elec tr ica l   p r o p er tie s.       3.   RE SU L T A ND  ANA L Y SI S   3 . 1 .   M o rpho lo g ica l a nd   Cry s t a llo g ra ph ic  P ro pert ies   W f ir s tl y   p r esen t h s u r f ac m o r p h o lo g ical  o f   t h Z n n a n o r o d s   w it h   e f f ec o f   v ar io u s   d ep o s itio n   te m p er atu r e.   Fo r   th is   e x p er im en t,  th d ep o s itio n   te m p er atu r es  w er v ar ied   at  7 5 0 o C ,   7 7 5 o C ,   8 0 0 o C   an d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g &   C o m p   Sci   I SS N:  2502 - 4752     E ffect  o f D ep o s itio n   Temp era tu r o n   S elf - C a ta lyzed   Zn N a n o r o d s   via   C h emic a   ( S h a fi n a z   S o b i h a n a   S . )   211   825 o C .   T h s u r f ac m o r p h o l o g ies  o f   t h e   Z n O   n an o r o d s   a d if f er en d ep o s itio n   te m p er atu r w er c h ec k ed   u s i n g   FE - SEM   an d   s h o w n   i n   Fig u r 2   ( a)     ( d ) ,   w h i le  Fig u r 2   ( e )   s h o w s   t h s u r f ac m o r p h o lo g y   o f   t h Z n s ee d   la y er .   Her e,   w h av e   p r o v en   t h at  w e   h a v s u cc ee d ed   t o   g r o w   s el f - ca tal y ze d   Z n n a n o r o d s   u s in g   C VD   m et h o d   at  at m o s p h er ic  p r ess u r w it h o u u s in g   an y   m etal  ca ta l y s t.    T h FE - SEM   i m a g es  s h o w ed   th at  t h g r o w t h   o f   t h n an o r o d s   s h o w s   d ep en d en c y   o n   t h d ep o s itio n   te m p er atu r es.  As  th te m p er at u r in cr ea s ed ,   it  is   f o u n d   th at  th d ia m eter   o f   t h n an o r o d s   in cr ea s ed   f r o m   t h e   r an g o f   3 0     8 0   n m   f o r   s a m p le  d ep o s ited   at  7 5 0 o C   to   4 0     1 7 0   n m   f o r   s a m p les  d ep o s i ted   at  8 2 5 o C .   T h e   n an o r o d s   d ia m eter s   ar tab u l ated   in   T ab le  1 .   T h p r esen ted   r esu lts   p r o v th a th m o r p h o lo g y   o f   th Z n O   p r o d u cts ca n   b co n tr o lled   b y   ad j u s tin g   th f u r n ac te m p er at u r d u r in g   th d ep o s itio n   o f   Z n n a n o r o d s .           F ig u r 2 .   FE - SEM   Mic r o g r ap h s   o f   Z n Na n o r o d s   at  Dif f er en t D ep o s itio n   T e m p er atu r es  o f   ( a)   7 5 0 o C ,   ( b )   775 o C ,   ( c)   8 0 0 o C ,   ( d )   8 2 5 o C ,   an d   ( e)   Z n s ee d   lay er       T ab le  1 .   Fil m   T h ic k n e s s   a n d   Av er ag P ar ticle  Size  at  Var io u s   N u m b er s   o f   L a y er s   N u mb e r   o f   L a y e r s   F i l m T h i c k n e ss   ( n m)   A v e r a g e   p a r t i c l e s si z e     ( n m)   1   4 2 . 7 7   2 4 . 1   2   6 8 . 5 2   3 4 . 9   3   9 2 . 5 7   4 9 . 7   4   1 1 1 . 1 9   5 4 . 6   5   6   1 2 9 . 8 5   1 5 3 . 7 4   6 1 . 0   7 7 . 9       Fig u r 3   s h o w s   th X R s p ec tr o f   th Z n n a n o r o d s   at  d if f er e n d ep o s itio n   te m p er atu r e.   A ll   s a m p les   ex h ib it   cr y s talli n s tr u ctu r e   th a b elo n g s   to   th e   h e x ag o n al  w u r tzi te  t y p e   o f   Z n ( J C P DS  # 3 6 - 1 4 5 1 ) .   T h r ee   d if f r ac tio n   p ea k s   o f   ( 1   0   0 ) ,   ( 0   0   2 )   an d   ( 1   0   1 )   at  2 θ  3 1 . 9 0 o ,   3 4 . 5 7 o   an d   3 6 . 3 9 o   w er o b s er v ed ,   as   m ar k ed   in   t h f i g u r e.   T h is   p r o v es  th at  th n an o r o d s   g r e in   th s a m o r ien tatio n   o f   t h s ee d ed   ca tal y s t     la y er   f il m s .   T h o v er w h e l m in g   ( 0   0   2 )   p ea k   o f   all  s a m p le s   in d icate   t h at  t h p r ef er r ed   o r ien tatio n   o f   th Z n O   n an o r o d s   is   alo n g   t h c - a x i s   w it h   g o o d   cr y s ta lli n s tr u c tu r e.   T h ( 0   0   2 )   p ea k   in ten s it y   w er f o u n d   to   b ec o m s tr o n g er   w it h   t h in cr ea s in g   o f   t h d ep o s itio n   te m p er atu r an d   m a x i m ized   at  s a m p le  o f   8 2 5 o C .   T h is   is   co n s i s te n w it h   th FE - SEM   i m ag s h o w n   i n   Fi g u r 2 ( d ) .     ( a )   ( b )   ( c)   ( d )   ( e )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 11 ,   No .   1 J u ly   201 8 :   209 2 1 4   212   30 35 40 45 50 0 2000 4000 0 2000 4000 0 2000 4000 0 2000 4000 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 (1   0   1 ) (0   0   2 ) (1   0   0 )   2 -T h e t a   (D e g re e )   (i 7 5 0 o C     (i i 7 7 5 o C   I n t e n si t (cp s)   (i i i 8 0 0 o C       (i v 8 2 5 o C     Fig u r 3 .   XR P atter n s   o f   Z n Nan o r o d s   at  Dif f er en t D ep o s itio n   T e m p er atu r es       3 . 2 .   O ptic a P ro pert ies   R o o m   te m p er atu r P L   s p ec tr o m etr y   w it h   t h e x citatio n   w a v elen g th   o f   3 2 5   n m   w a s   u s ed   t o   m ea s u r e   th o p tical  p r o p er ties   o f   Z n n an o r o d s   d ep o s ited   at  d if f er e n te m p er at u r e.   Fi g u r 4   s h o ws  th P L   s p ec tr o f   th s a m p les  m ea s u r ed   w i th i n   th w av ele n g t h   r an g o f   3 3 0   n m   to   8 0 0   n m .   T h u s u al  p ea k s   o f   Z n w er o b s er v ed   f r o m   al s a m p les;   wh ich   ar th e   UV  e m i s s io n   ce n t r ed   at  3 8 0   n m   an d   b r o ad   v i s ib le  e m i s s io n   ( g r ee n )   ce n tr ed   at  5 4 0   n m .   I is   r ep o r ted   b y   m a n y   [ 1 7 ,   1 8 ]   th at  th UV  e m is s io n   is   attr ib u t ed   to   th ex cito n   r ec o m b i n atio n   p r o ce s s .   T h U p ea k   in ten s it y   g r ad u all y   in c r ea s ed   as  th d ep o s itio n   in cr ea s ed .   T h is   r esu lt  i s   in   ag r ee m en w i th   t h cr y s ta lli n q u alit y   o f   th Z n n a n o r o d s   w h ic h   s h o w ed   i m p r o v e m e n w it h   t h in cr ea s ed   o f   th e   d ep o s itio n   te m p er atu r e . I is   w ell  k n o w n   th a t h P L   s p ec tr s tr o n g l y   r el y   o n   t h t y p e   an d   d en s it y   o f   d ef ec ts   i n   t h Z n n an o r o d s .   A cc o r d in g   to   Va n h e u s d en   et   al   [ 1 9 ] ,   th g r ee n   e m i s s io n   i s   attr ib u ted   to   s i n g l y   io n ized   o x y g e n   v ac a n c y .   I t   is   also   n o ticea b le  th at   th e   v is ib le   e m i s s io n   i n te n s it y   in cr ea s ed   w it h   th e   d ep o s itio n   te m p er atu r w i th   n o   p ea k   s h if ti n g   o b s er v ed . T h Z n n a n o r o d s   w it h   lar g er   d ia m eter s   t en d   to   ex h ib it  P L   s p ec tr d o m i n ated   b y   t h b r o ad   g r ee n   lig h e m i s s io n   d u t o   th d ef ec ts   co m p ar ed   to   th s m aller   d ia m eter   n an o r o d s .   400 500 600 700 800 -5 0 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 I n t e n si t (a . u ) W a v e l e n g t h   (n m )   7 5 0 o C   7 7 5 o C   8 0 0 o C   8 2 5 o C       Fig u r 4 .   P L   Me asu r e m en t s   o f   Z n Nan o r o d s   at  Dep o s itio n   T em p er atu r es o f   ( a)   7 5 0 o C ,   ( b )   775 o C ,   ( c)   8 0 0 o C ,   an d   ( d )   8 2 5 o C     ( d )     ( c)     ( a)     ( b )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g &   C o m p   Sci   I SS N:  2502 - 4752     E ffect  o f D ep o s itio n   Temp era tu r o n   S elf - C a ta lyzed   Zn N a n o r o d s   via   C h emic a   ( S h a fi n a z   S o b i h a n a   S . )   213   3 . 3 .   E lect rica l P ro pert ies   E lectr ical  co n tacts  w er p r ep a r ed   to   Z n n a n o r o d   u s in g   g o l d   m etal   f o r   th I - V   m ea s u r e m e n ts .   T h e   I - m ea s u r e m e n ts   w er d o n at  r o o m   te m p er at u r u s i n g   t w o   p o in p r o b es  an d   p lo tted   as  s h o w n   in   Fi g u r 5 .   A ll   s a m p les   s h o w   a   li n ea r   i n cr ea s ed   o f   c u r r en t s   w it h   t h i n cr ea s ed   o f   th e   v o lta g e   v al u e,   i n d icatin g   an   o h m ic   b eh av io u r   o f   t h Z n n a n o r o d s   w it h   t h m etal  co n tact.   T h cu r r en v al u es   w er f o u n d   t o   in cr ea s w i th   th e   d ep o s itio n   te m p er atu r es.  A 5 o f   s u p p lied   v o ltag e,   th cu r r en v alu e s   w er f o u n d   to   b 4 . 2 0   x   1 0 - 4 Ω . cm ,   1 . 9 6   x   1 0 - 3 Ω . cm ,   5 . 2 9   x   1 0 - 3 Ω . c m   a n d   9 . 1 2   x   1 0 - 3 Ω . c m   f o r   f il m s   d ep o s ited   at7 5 0 o C ,   7 7 5 o C ,   8 0 0 o C ,   an d   825 o C ,   r esp ec tiv el y .   Fro m   th I - m ea s u r e m en g r ap h ,   th r esis t iv i t y   o f   t h Z n O   n an o r o d s   w er ca lc u lated   an d   p r esen ted   in   g r ap h   s h o w n   i n   F ig u r 6 .   As  p r ed icted   f r o m   th I - V   m ea s u r e m e n t,  t h r esis tiv it y   o f   t h s a m p les  d ec r ea s ed   w it h   t h in cr ea s ed   o f   d ep o s itio n   te m p er atu r e.   T h r esis ti v it y   d ec r ea s ed   f r o m   2 . 5 9   Ω - c m   to   5 . 4   x   1 0 - 2   Ω - c m   w it h   th e   i n cr ea s ed   o f   d ep o s iti o n   te m p er at u r f r o m   7 5 0 o C   t o   8 2 5 o C .   I is   p r ed icted   th at   t h is   p h e n o m e n o n   is   d u to   t h en h a n ce m en t   o f   f il m   cr y s tall in w h ic h   is   p r o v e n   b y   t h X R r es u lt s   w h ic h   i s   in   g o o d   ag r ee m e n t   wi t h   C h ao   et   al  [ 2 0 ] .   A cc o r d in g   to   Mo s b ah   et   al   [ 2 1 ] ,   th i n cr ea s o f   d ep o s itio n   te m p er at u r led   to   t h e   r ed u ctio n   i n   t h s ca tter i n g   o f   th c ar r ier s   at  t h g r ain s   b o u n d ar ies   an d   cr y s tal   d ef ec t s ,   w h ic h   i n cr ea s ed   t h e   ca r r ier   m o b ilit y ,   a n d   th u s   r ed u ce d   th e   r esis t iv i t y .     T h er ef o r e,   th o p ti m ized   te m p er at u r f o r   th is   p ar a m e ter   i s   at  8 2 5 o C   w h ich   s h o w ed   h i g h e s t c r y s ta lli n s tr u c tu r an d   lo west r esis ti v it y   v alu e.       -1 0 -5 0 5 10 -2 0 .0 -1 5 .0 -1 0 .0 -5 .0 0 .0 5 .0 1 0 .0 1 5 .0 2 0 .0 C u rre n t   (mA) Vo l t a g e   (V)   7 5 0 o C   7 7 5 o C   8 0 0 o C   8 2 5 o C             Fig u r 5 .   I - V   Me asu r e m en ts   o f   Z n Na n o r o d s   at  Dif f er en Dep o s itio n   T em p er at u r es       740 750 760 770 780 790 800 810 820 830 -0 .5 0 .0 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 2 .5 3 .0 R e si st i vi t y   (o h m. cm) T e m p e ra t u re  ( o C)   R e si st i v i t y         Fig u r 6 .   R esis tiv i t y   o f   Z n N an o r o d s   at  Dif f er en t D ep o s itio n   T em p er atu r e s       4.   CO NCLU SI O N   Self - ca tal y ze d   Z n n a n o r o d s   w er s u cc es s f u ll y   g r o w n   u s i n g   T C VD  m eth o d   at  d if f er en d ep o s itio n   te m p er atu r e.   O u r   r es u lt s   s h o w   th at   t h Z n n an o r o d s   g r o w n   at  te m p er at u r o f   8 2 5 o C   p r o d u ce d   p er f ec tl y   alig n ed   n a n o r o d s   w ith   h ig h c - ax is   o r ie n tatio n   cr y s talli n it y ,   en h a n ce d   P L   e m i s s io n   a n d   lo w e s r esi s ti v it y . T h an al y s is   o f   t h m o r p h o lo g y ,   s tr u ct u r al,   o p tical  an d   elec tr i ca p r o p er ties   o f   Z n n an o r o d s   i m p lied   t h at  t h e   g r o w t h   o f   Z n n a n o r o d s   w er e   d ir ec tly   co n tr o lled   b y   t h d ep o s itio n   te m p er at u r es.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N :   2502 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l 11 ,   No .   1 J u ly   201 8 :   209 2 1 4   214   ACK NO WL E D G E M E NT     W w o u ld   lik to   ex p r ess   o u r   g r atit u d to   Min is tr y   o f   Hig h e r   E d u ca tio n   Ma la y s ia  u n d er   FR GS  g r a n t   ( 6 0 0 - R MI /FR G 5 /3   ( 1 1 9 /2 0 1 5 ) ,   an d   I n s tit u te  o f   R esear c h   Ma n ag e m e n an d   I n n o v atio n   ( I R MI ) ,   Un iv er s iti   T ek n o lo g M A R A   ( UiT M) ,   Sh a h   A la m   f o r   f i n a n cial  s u p p o r t.  W e   w o u ld   li k to   ex p r ess   o u r   g r atit u d to   NANO - E lecT r o n ic  C en tr ( N E T )   an d   Nan o - Scitec h   C en tr ( NST ) ,   Un iv er s iti   T ek n o lo g MA R A ,   S h a h   A la m   f o r   m ak in g   t h d ata  av ailab le  f o r   s tu d y .       RE F E R E NC E S   [1 ]   A . B.   Dju rišić,  A . M   C.   Ng ,   a n d   X . Y.  Ch e n ,   Zn O n a n o str u c tu re f o o p t o e lec tro n ics M a teria p ro p e rti e a n d   d e v ice   a p p li c a ti o n s ”,   Pro g re ss   in   Qu a n t u m E lec tro n ics .   2 0 1 0 3 4 (4 ) ,   p a g e   1 9 1 - 2 5 9 .   [2 ]   I. M .   Ch a n   a n d   F . C.   Ho n g ,   Im p ro v e d   p e rf o rm a n c e   o f   th e   sin g le - la y e a n d   d o u b le - lay e o rg a n ic  li g h e m it ti n g   d io d e s b y   n ick e o x id e   c o a ted   in d iu m   ti n   o x id e   a n o d e ,   T h i n   S o li d   Fi lms.  2 0 0 4 4 5 0 (2 ),   p a g e   3 0 4 - 3 1 1 .   [3 ]   C. W .   L it to n ,   T . C.   Co ll in s,  D.C .   Re y n o ld s,  P .   Ca p p e r,   S .   Ka sa p ,   a n d   A .   W il lo u g h b y ,   Zi n c   Ox id e   M a teria ls  f o r   El e c tro n ic an d   Op t o e lec tro n ic De v ice   A p p li c a ti o n s” ,   Ne w   Yo rk Jo h n   W il e y   [4 ]   K.  M a tsu b a ra   e a l.   Z n tran sp a re n c o n d u c ti n g   f il m d e p o sited   b y   p u lse d   las e d e p o si ti o n   f o so lar  c e ll   a p p li c a ti o n s ”,   T h in   S o li d   Fi lms.   2 0 0 3 4 3 1 ,   p a g e   3 6 9 - 3 7 2 .   [5 ]   A .   Id ris,   R .   A rsa t,   M .   A h m a d ,   a n d   F .   S i d e k ,   Co m p a riso n   o f   De p o siti o n   M e th o d o f   Zn T h in   F il m   o n   F lex ib le   Su b stra te” ,   I n d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica E n g i n e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c ien c e   ( IJ EE CS ) 2 0 1 7 5 (3 ),   p a g e   5 3 6 - 5 4 1 .   [6 ]   H.I.   Ch e n   e a l,   I n v e stig a ti o n   o f   th e   th e r m a p h o to c a rrier  in tera c ti o n re c o m b in a ti o n   in   Z n O   n a n o stru c t u re f a b rica ted   b y   th e   h y d ro th e rm a m e th o d ”,   J o u r n a o L u mi n e sc e n c e ,   2 0 1 7 ;   1 9 0 ,   p a g e   1 3 6 - 1 4 0 .   [7 ]   R.   T u a y jaro e n   a n d   T .   Ju taro sa g a ,   T h e   in f lu e n c e   o f   o x y g e n   p a rti a p re ss u re   o n   th e   sh a p e   tran siti o n   o f   Zn O   m icro stru c tu re   b y   th e r m a e v a p o ra ti o n ”,   T h i n   S o li d   Fi lms,   2 0 1 7 6 3 1 ,   p a g e   2 1 3 - 2 1 8 .   [8 ]   C.   X io n g   e a l,   F a b rica ti o n   a n d   Ch a ra c teriz a ti o n   o f   n - Zn O/n - S He tero ju n c ti o n ,   In d o n e sia n   J o u rn a o El e c trica l   En g i n e e rin g   a n d   C o mp u ter   S c ien c e   ( I J EE CS ) ,   2 0 1 3 1 1 ( 9 ),   p a g e   5 1 9 5 - 5 1 9 9 .   [9 ]   P . R.   D e sh m u k h ,   Y.  S o h n ,   a n d   W . G .   S h in ,   C h e m ica s y n th e sis  o f   Zn n a n o r o d s:  I n v e st ig a ti o n o f   e lec tro c h e m i c a p e rf o r m a n c e   a n d   p h o t o - e lec tro c h e m ic a w a t e sp li tt in g   a p p li c a ti o n s” ,   J o u rn a o Al l o y s a n d   Co m p o u n d s,  2 0 1 7 7 1 1 ,   p a g e   5 7 3 - 5 8 0 .   [1 0 ]   Z.   W a n g ,   Zi n c   o x id e   n a n o str u c t u re s:  g ro w th ,   p r o p e rti e a n d   a p p l ica ti o n s ”,   J o u rn a o Ph y sic Co n d e n s e d   M a tt e r,   2 0 0 4 ;   1 6 ,   p a g e   8 2 9 - 8 5 8 .   [1 1 ]   S.  L i,   X .   Zh a n g ,   B.   Ya n ,   a n d   T .   Yu ,   G ro w th   m e c h a n ism   a n d   d iam e ter  c o n tro o f   w e ll - a li g n e d   s m a ll - d iam e ter  Zn O   n a n o w ire  a rra y s y n th e siz e d   b y   a   c a tal y st - f re e   th e r m a e v a p o ra ti o n   m e th o d ”,   Na n o tec h n o lo g y . 2 0 0 9 ;   2 0 (4 9 ),   p a g e   4 9 5 6 0 4 .   [1 2 ]   J.  Co n ley   Jr,  L .   S tec k e r,   a n d   Y.   On o ,   Dire c ted   a ss e m b l y   o f   Zn n a n o w ires   o n   a   S s u b stra te  w it h o u a   m e tal  c a tal y st u sin g   a   p a tt e rn e d   Z n O se e d   lay e r ”,   Na n o tec h n o l o g y .   2 0 0 5 ;   1 6 ( 2 ),   n o .   p a g e   2 9 2 .   [1 3 ]   X . H.  W a n g ,   R. B.   L i,   a n d   D.H.   F a n ,   Co n tro g ro w th   o f   c a tal y st - f r e e   h ig h - q u a li ty   Zn n a n o w ire  a rr a y o n   tran sp a re n q u a rtz g las s su b stra te  b y   c h e m i c a v a p o d e p o siti o n ”,   A p p li e d   S u rf a c e   S c ien c e .   2 0 1 1 2 5 7 (7 p a g e   2 9 6 0 - 2 9 6 4 .   [1 4 ]   J.  S in g h ,   S . S .   P a ti l,   M . A .   M o re ,   D. S .   Jo a g ,   R . S .   T iwa ri,   a n d   O.N.  S riv a sta v a ,   F o rm a ti o n   o f   a li g n e d   Zn n a n o ro d s   o n   se lf - g ro w n   Zn te m p late   a n d   it e n h a n c e d   f ield   e m issio n   c h a ra c teristics ,   Ap p li e d   S u rf a c e   S c ien c e .   2 0 1 0 ;   2 5 6 (2 1 ),   6 1 5 7 - 6 1 6 3 .   [1 5 ]   A .   M e n z e l,   K.  S u b a n n a ju i ,   R.   Ba k h d a ,   Y.  W a n g ,   R.   T h o m a n n ,   a n d   M .   Zac h a rias ,   T u n i n g   th e   g ro w th   m e c h a n is m   o f   Zn n a n o w ires   b y   c o n tro ll e d   c a rrier  a n d   re a c ti o n   g a m o d u latio n   i n   th e rm a CV D ”,   T h e   J o u r n a o Ph y sic a l   Ch e mistry   L e tt e rs .   2 0 1 2 3 (1 9 ),   p a g e   2 8 1 5 - 2 8 2 1 .   [1 6 ]   S .   S h a rif f u d in ,   M .   M a m a t,   S .   He r m a n ,   a n d   M .   Ru s o p ,   Ch a ra c teristics   o f   la y e r - by - la y e Zn n a n o p a rt icle th i n   f il m p re p a re d   w it h   d iff e re n d e p o siti o n   lay e r ”,   IEE S y mp o siu o n   Hu m a n it ies ,   S c ien c e   a n d   En g in e e rin g   Res e a rc h   ( S HU S ER ) ,   2 0 1 2 p a g e   8 9 9 - 9 0 2 .   [1 7 ]   L .   L in   e a l.   Co rre latio n   b e tw e e n   n a ti v e   d e fe c ts  a n d   m o rp h o l o g ica l,   stru c tu ra a n d   o p t ica p r o p e rti e o f   Zn n a n o str u c tu re s” ,   J o u rn a l   o f   Al l o y s a n d   Co m p o u n d s.  2 0 1 7 6 9 5 ,   p a g e   1 5 2 3 - 1 5 2 7 .   [1 8 ]   G . H.  M h lo n g o   e a l,   T e m p e ra t u re - d e p e n d e n c e   o n   t h e   stru c tu ra l ,   o p ti c a l,   a n d   p a ra m a g n e ti c   p ro p e rti e o f   Zn O   n a n o str u c tu re s Ap p li e d   S u rfa c e   S c ien c e .   2 0 1 4 ;   2 9 3 ,   p a g e   62 - 7 0 .   [1 9 ]   K.  V a n h e u s d e n ,   C. H.  S e a g e r,   W . L .   W a rre n ,   D.R.   T a ll a n t,   a n d   J.A .   V o ig t,   Co rre latio n   b e tw e e n   p h o to lu m in e sc e n c e   a n d   o x y g e n   v a c a n c ies   in   Zn O p h o sp h o rs ”,   Ap p li e d   P h y sic s L e tt e rs .   1 9 9 6 6 8 ( 3 ),   p a g e 4 0 3   -   4 0 5 .   [2 0 ]   M .   Ch a o ,   " In v e stig a ti o n o n   p r o p e rti e o f   (Zn O A l)  f il m p re p a re d   b y   RF /DC  c o - s p u tt e ri n g " ,   In d o n e sia n   J o u r n a l   o El e c trica En g in e e rin g   a n d   Co mp u ter   S c ien c e   ( IJ EE CS ) ,   v o l .   1 0 ,   n o .   5 ,   p p .   9 4 7 - 9 5 2 ,   2 0 1 2 .   [2 1 ]   A .   M o sb a h   a n d   M . S .   A id a ,   In f lu e n c e   o f   d e p o siti o n   tem p e ra tu re   o n   stru c t u ra l,   o p ti c a a n d   e lec tri c a l   p ro p e rti e o f   sp u tt e re d   A d o p e d   Zn O t h i n   f il m s ”,   J o u rn a o Al l o y s a n d   C o mp o u n d s.  2 0 1 2 ;   5 1 5 ( 0 p a g e ,   1 4 9 - 1 5 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.