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Synthesis, characterization and photoluminescence of well-ordered ZnO micropillars grown on ZnO buffer layers

【摘要】:正Using amorphous ZnO buffer layers prepared by simply thermal oxidation of ion beam sputtered Zn films, highly oriented and uniformly aligned single-crystalline ZnO micropillars arrays have been synthesized by thermal evaporation of Zn powder with free catalysts at low temperature of 430℃. Specially, the ZnO micropillars show sharp hexagonal umbrella-like tips with thin ZnO nanowire grown on the tips. The umbrella-like tips grow in a layer-by-layer mode along the direction of [0001]. The growth mechanism has been proposed by a three-stage thermodynamic process. The formation of the micropillars basically depends on the gradually decreasing Zn vapor pressure and subsequently cooling process. PL spectrum indicates a good crystal quality of the ZnO micropillars. Our results may reinforce the understanding of the formation mechanism of different ZnO nano/microstructures. This kind of complex microstructures may find potential applications in multifunctional microdeVices, optoelectronic and field emission deVices.

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