本发明涉及光电子器件技术领域，尤其涉及一种共掺杂氧化锌纳米线阵列及其制备方法、光电子器件。
背景技术：
能源与环境是21世纪最重要的内容，因此低能耗高效的白光led照明有巨大的商业价值和应用前景，其中氮化镓(gan)基蓝光激发荧光粉是照明市场主要白光合成方法并已经完全实现商业化。然而gan制备需要的高昂的成本和复杂的技术限制了蓝光led芯片的进一步发展与推广。氧化锌(zno)凭借其较高的激子束缚能、合成工艺简单和资源丰富等特点，有望成为取代gan的首选材料。然而，zno的禁带宽度为3.37ev，其对应本征发光光谱位于380nm附近的紫外波段。为实现zno基蓝光led应用，需对zno实现掺杂来实现能带调节。
现有技术已经公开了通过多种掺杂手段，实现各种元素共掺杂氧化锌，然而目前掺杂手段仅实现共掺杂的氧化锌薄膜，并没有公开金属-非金属双元素共掺杂的氧化锌纳米线阵列。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提出了一种共掺杂氧化锌纳米线阵列及其制备方法、光电子器件，以解决或部分解决现有技术中存在的技术问题。
第一方面，本发明提供了一种共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，包括以下步骤：
提供一衬底，在所述衬底上制备催化剂涂层；
将金属氧化物以及还原剂混合，得到混合料，所述金属氧化物至少包括氧化锌；
将衬底置于管式炉中的石英管内一侧，将混合料置于管式炉中的石英管内另一侧；
向石英管内通入氮源，同时控制衬底所在石英管内区域的温度为730～770℃，控制混合料所在的石英管所在区域的温度为1000～1100℃，反应后即在衬底上制备得到共掺杂氧化锌纳米线阵列。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，所述金属氧化物还包括ga2o3或beo，ga2o3或beo的质量为氧化锌质量的0～30％。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，所述石英管内还设有一套管，所述套管一端开口、另一端封闭，所述衬底位于所述套管开口的端部，所述混合料位于所述套管封闭的端部。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，向石英管内通入氮源，于40～60min内使衬底所在石英管内区域的温度由室温升温至730～770℃，于40～60min内使混合料所在的石英管所在区域的温度由室温升温至1000～1100℃，并保温10～20min，即在衬底上制备得到共掺杂氧化锌纳米线阵列。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，所述氮源包括ar、o2和no的混合气体，所述ar的流量为20～50sccm、o2的流量分别为0.5～5sccm、no的流量为2～10sccm。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，所述还原剂包括石墨；
和/或，所述催化剂涂层包括金、铂、钯、钌、铑、锇、铱中的一种。
第二方面，本发明还提供了一种共掺杂氧化锌纳米线阵列，采用所述的制备方法制备得到。
第三方面，本发明还提供了一种光电子器件，包括所述的共掺杂氧化锌纳米线阵列。
第四方面，本发明还提供了一种fet器件，包括：
第一基底；
栅极氧化层，位于第一基底的一侧面；
缓冲层，位于栅极氧化层远离第一基底的一侧面；
所述的共掺杂氧化锌纳米线阵列，位于缓冲层远离第一基底的一侧面；
金属电极层，位于共掺杂氧化锌纳米线阵列远离第一基底的一侧面。
第五方面，本发明还提供了一种led器件，包括：
第二基底；
n型半导体层，位于所述第二基底一侧面；
所述的共掺杂氧化锌纳米线阵列，位于所述n型半导体层远离所述第二基底一侧面，其中，所述共掺杂氧化锌纳米线阵列在所述n型半导体层上的正投影不完全覆盖所述n型半导体层；
第一电极层，位于所述共掺杂氧化锌纳米线阵列远离所述第二基底一侧面；
第二电极层，位于所述n型半导体层远离所述第二基底且未被所述共掺杂氧化锌纳米线阵列覆盖的一侧面。
本发明的一种共掺杂氧化锌纳米线阵列及其制备方法、光电子器件相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，通过在石英管内设置两个不同的温区，利用化学气相沉积法，生长金属和氮双元素共掺杂的氧化锌纳米线阵列，通过采用双温区，实现了金属元素和氮元素的共掺杂，并且较低的沉积温度，抑制了氧化锌中掺杂氮元素的逸出；较高的反应温度，提高了金属氧化物与碳粉反应速率，提升了金属元素的掺杂含量；金属元素掺杂含量的提升，有效提高了氮元素在氧化锌中的溶解度，实现了金属元素和氮元素的较高含量掺杂，采用该方法实现了金属元素和n元素的双元素共掺氧化锌纳米线阵列的制备，拓宽了氧化锌基光电器件的应用前景；
(2)本发明的制备方法制备得到金属元素-氮共掺氧化锌纳米线保持单晶结构，具有均匀、缺陷少、无相分离等优点，镓氮掺杂含量的变化，导致了其光致发光谱峰位和峰形的变化；
(3)本发明的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，若掺杂的元素为铍、氮，由于铍氮双元素的引入，导致氧化锌纳米线导电类型转变为p型，对氧化锌基高效led的研究有重要意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明其中一个实施例中石英管和套管的结构示意图；
图2为本发明其中一个实施例中fet器件的结构示意图；
图3为本发明其中一个实施例中led器件的结构示意图；
图4为本发明实施例1～4中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列的表面形貌图；
图5为本发明实施例1中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列透射电镜图与元素分析图；
图6为本发明实施例1～4中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列的的xps谱线图；
图7为本发明实施例1～4中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列的pl光谱图；
图8为本发明实施例5～8中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列的表面形貌图；
图9为本发明实施例9中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列的表面形貌图；
图10为本发明实施例9中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列的xps图谱；
图11为本发明实施例10中的fet器件的输出特性图；
图12为本发明实施例11中的led器件的el图谱。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
本申请实施例提供了一种共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，包括以下步骤：
s1、提供一衬底，在所述衬底上制备催化剂涂层；
s2、将金属氧化物以及还原剂混合，得到混合料，金属氧化物至少包括氧化锌；
s3、将衬底置于管式炉中的石英管内一侧，将混合料置于管式炉中的石英管内另一侧；
s4、向石英管内通入氮源，同时控制衬底所在石英管内区域的温度为730～770℃，控制混合料所在的石英管所在区域的温度为1000～1100℃，反应后即在衬底上制备得到共掺杂氧化锌纳米线阵列。
需要说明的是，本申请实施例中，金属氧化物提供待掺杂的金属元素，具体的，利用还原剂将金属氧化物中的金属元素还原然后再进行掺杂，氮源提供待掺杂的氮元素，在制备过程中，通过在石英管内设置两个不同的温区，利用化学气相沉积法，生长金属和氮双元素共掺杂的氧化锌纳米线阵列。
在一些实施例中，金属氧化物还包括ga2o3或beo，ga2o3或beo的质量为氧化锌质量的0～30％。
在上述实施例中，金属氧化为ga2o3或beo，即掺杂的金属元素为be或ga，即实现be与n元素的共掺杂或ga与n元素的共掺杂。其中，be-n键的键能(570kj/mol)与zn-o键键能(348kj/mol)处于同一数量级，并且远远大于zn-n键的键能(20kj/mol)，少量be的引入能提高zno中n元素掺杂的效率，形成zno有效的p型掺杂；ga-n离子半径和zno中zn-o离子半径接近，ga和n共掺入zno晶格，可以避免单一元素掺杂因原子半径不同而引入的晶格缺陷和应力，结合纳米线直径小、晶格应力易于释放等优点，可以有效调控zno纳米线材料的导电性，光致发光及场发射性能，有助于扩展zno纳米线材料的光电子器件应用。实现了be、ga分别和n元素共掺杂zno纳米线阵列的制备，对zno基蓝光led应用具有重要意义。
在一些实施例中，将混合料置于管式炉中之前，还包括将混合料置于无水乙醇中搅拌2～4h，烘干后，研磨在置于管式炉中。
在一些实施例中，如图1所示，管式炉1中的石英管2内还设有一套管3，套管3一端开口、另一端封闭，衬底位于套管3开口的端部，混合料位于套管3封闭的端部，具体的，衬底位于套管3的开口处4，混合料位于套管的封闭的一端5处。本申请通过采用双温区，实现了金属元素和氮元素的共掺杂，并且较低的沉积温度，抑制了氧化锌中掺杂氮元素的逸出；较高的反应温度，提高了金属氧化物与碳粉反应速率，提升了金属元素的掺杂含量；金属元素掺杂含量的提升，有效提高了氮元素在氧化锌中的溶解度，实现了金属元素和氮元素的较高含量掺杂，采用该方法实现了金属元素和n元素的双元素共掺氧化锌纳米线阵列的制备，拓宽了氧化锌基光电器件的应用前景。
在一些实施例中，向石英管内通入氮源，于40～60min内使衬底所在石英管内区域的温度由室温升温至730～770℃，于40～60min内使混合料所在的石英管所在区域的温度由室温升温至1000～1100℃，并保温10～20min，即在衬底上制备得到共掺杂氧化锌纳米线阵列。在本申请实施例中，石英管内不同区域的温度由管式炉的程序控制，具体的，管式炉可为合肥科晶三温区管式炉(型号：otf-1200x)，显然实际中只要能实现对石英管内不同区域的温度进行控制的管式炉均可，本申请不对管式炉的具体型号做限定；具体的，如图1所示，衬底所在石英管内区域位于图1中虚线6左侧，混合料所在的石英管内的区域位于图1中虚线6右侧，通过管式炉控制两个区域分别在预定的时间内达到预定的温度。
在一些实施例中，氮源包括ar、o2和no的混合气体，其中，ar的流量为20～50sccm、o2的流量分别为0.5～5sccm、no的流量为2～10sccm。在本申请实施例中，氮源为ar、o2和no的混合气体，显然实际中还可以直接通入no。通过控制流量以及ga2o3或beo的加入量，可以控制掺杂氧化锌纳米线的直径、长度等形貌和镓、氮元素掺杂比例。本申请的金属元素-氮共掺氧化锌纳米线保持单晶结构，具有均匀、缺陷少、无相分离等优点，镓氮掺杂含量的变化，导致了其光致发光谱峰位和峰形的变化；由于铍氮双元素的引入，导致氧化锌纳米线导电类型转变为p型，对氧化锌基高效led的研究有重要意义。
在一些实施例中，还原剂包括石墨；
和/或，催化剂涂层包括金、铂、钯、钌、铑、锇、铱中的一种。
在一些实施例中，衬底具体可以为ito导电玻璃、石英玻璃、二氧化硅衬底、蓝宝石、c轴蓝宝石、生长有p型氮化镓的蓝宝石、生长有n型氮化镓的蓝宝石等。具体的，在衬底上制备催化剂涂层之前，还包括依次用乙醇，丙酮和去离子水超声清洗10～20min(每道工序均清洗10～20min)，再使用氮气吹干。
在一些实施例中催化剂涂层，可采用蒸镀法、化学气相沉积法、物理气相沉积法、磁控溅射法等方法制备得到。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种共掺杂氧化锌纳米线阵列，采用上述的制备方法制备得到。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种光电子器件，包括上述的共掺杂氧化锌纳米线阵列。具体的，光电子器件包括fet器件即场效应晶体管、led器件等。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种fet器件，如图2所示，包括：
第一基底11；
栅极氧化层12，位于第一基底11的一侧面；
缓冲层13，位于栅极氧化层12远离第一基底11的一侧面；
上述的共掺杂氧化锌纳米线阵列14，位于缓冲层13远离第一基底11的一侧面；
金属电极层15，位于共掺杂氧化锌纳米线阵列14远离第一基底11的一侧面。
需要说明的是，本申请实施例中第一基底11采用p型半导体材料，例如可为p型掺杂的si基底，第一基底11还可以为ito导电玻璃、石英玻璃、二氧化硅衬底、蓝宝石等；栅极氧化层12具体可为sio2层，厚度为290～310nm；缓冲层13的材料可为zno，缓冲层13的厚度为50～100nm，具体的，缓冲层13通过可通过磁控溅射法制备；金属电极层15为au、in等，还可以为依次叠加的au和in，且au靠近共掺杂氧化锌纳米线阵列14并与其接触；在制备本申请的共掺杂氧化锌纳米线阵列14时，在制备有缓冲层13第一基底11上制备催化剂涂层，然后将第一基底11置于上述管式炉中的石英管内，按照上述的工艺条件即可制备得到共掺杂氧化锌纳米线阵列14。
基于同一发明构思，本发明还提供了一种led器件，如图3所示，包括：
第二基底21；
n型半导体层22，位于第二基底21一侧面；
上述的共掺杂氧化锌纳米线阵列14，位于n型半导体层22远离第二基底21一侧面，其中，共掺杂氧化锌纳米线阵列14在n型半导体层22上的正投影不完全覆盖n型半导体层22；
第一电极层23，位于共掺杂氧化锌纳米线阵列14远离第二基底21一侧面；
第二电极层24，位于n型半导体层22远离第二基底21且未被共掺杂氧化锌纳米线阵列14覆盖的一侧面。
需要说明的是，本申请实施例中第二基底21可为p型掺杂的si基底，还可以为ito导电玻璃、石英玻璃、二氧化硅衬底、蓝宝石等；n型半导体层22，具体可采用n型gan或n型zno，实际中可采用商业化的生长有n型半导体层22的第二基底21；第一电极层23为in，还可以为依次叠加的au和in，且au靠近共掺杂氧化锌纳米线阵列14并与其接触；第二电极层24为au、in等；在制备本申请的共掺杂氧化锌纳米线阵列14时，在制备有n型半导体层22的的第二基底21上制备催化剂涂层，然后将其置于上述管式炉中的石英管内，按照上述的工艺条件即可制备得到共掺杂氧化锌纳米线阵列14。
以下进一步以具体实施例说明本申请的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法。
实施例1
本申请实施例提供了一种共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，包括以下步骤：
s1、提供一长有p型氮化镓的蓝宝石作为衬底(0.5cm×0.5cm)，并依次用乙醇，丙酮和去离子水超声清洗10min，之后用干燥的氮气吹干，然后利用电子束蒸发镀膜仪在清洗干净的衬底上蒸镀8nm的金膜作为催化剂涂层；
s2、将ga2o3、zno和石墨粉混合得到混合料，将混合料加入至180ml的无水乙醇中，搅拌均匀，烘干；其中混合料的质量为4g，石墨粉的质量为2g，ga2o3的质量为zno质量的10％；
s3、提供一长度为30cm的套管，套管一端开口、另一端封闭，称取0.13g的混合料置于3cm长的石英舟中，并将石英舟置于套管封闭的端部，将制备有催化剂涂层的衬底置于距离套管开口的2cm位置处；
s4、将套管水平放置于cvd管式炉的石英管内，对石英管冲真空，然后向石英管内通入ar、o2和no，同时使衬底所在区域的温度在50min内由室温升温至750℃，使混合料所在区域的温度在50min内由室温升温至1000℃，并使两个区域的温度均保温10min，保温后，即在衬底表面制备得到镓氮的共掺杂氧化锌纳米线阵列；其中，ar的流量为50sccm、o2的流量为4sccm、no的流量为10sccm。
实施例2
本申请实施例提供了的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，同实施例1，不同在于，s2中ga2o3的质量为zno质量的20％，其余工艺均相同。
实施例3
本申请实施例提供了的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，同实施例1，不同在于，s2中ga2o3的质量为zno质量的30％，其余工艺均相同。
实施例4
本申请实施例提供了的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，同实施例1，不同在于，s2中ga2o3的质量为zno质量的0％，即不加入ga2o3，其余工艺均相同。
实施例5
本申请实施例提供了的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，包括以下步骤：
s1、提供c轴蓝宝石作为衬底(0.5cm×0.5cm)，并依次用乙醇，丙酮和去离子水超声清洗10min，之后用干燥的氮气吹干，然后利用电子束蒸发镀膜仪在清洗干净的衬底上蒸镀5nm的金膜作为催化剂涂层；
s2、将ga2o3、zno和石墨粉混合得到混合料，将混合料加入至180ml的无水乙醇中，搅拌均匀，烘干；其中混合料的质量为4g，石墨粉的质量为2g，ga2o3的质量为zno质量的10％；
s3、提供一长度为30cm的套管，套管一端开口、另一端封闭，称取0.13g的混合料置于3cm长的石英舟中，并将石英舟置于套管封闭的端部，将制备有催化剂涂层的衬底置于距离套管开口的2cm位置处；
s4、将套管水平放置于cvd管式炉的石英管内，对石英管冲真空，然后向石英管内通入ar、o2和no，同时使衬底所在区域的温度在50min内由室温升温至750℃，使混合料所在区域的温度在50min内由室温升温至1000℃，并使两个区域的温度均保温10min，保温后，即在衬底表面制备得到镓氮的共掺杂氧化锌纳米线阵列；其中，ar的流量为50sccm、o2的流量为4sccm、no的流量为10sccm。
实施例6
本申请实施例提供了的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，同实施例5，不同在于，s2中ga2o3的质量为zno质量的20％，其余工艺均相同。
实施例7
本申请实施例提供了的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，同实施例5，不同在于，s2中ga2o3的质量为zno质量的30％，其余工艺均相同。
实施例8
本申请实施例提供了的共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，同实施例5，不同在于，s2中ga2o3的质量为zno质量的0％，即不加入ga2o3，其余工艺均相同。
实施例9
本申请实施例提供了一种共掺杂氧化锌纳米线阵列的制备方法，包括以下步骤：
s1、提供一长有n型氮化镓的蓝宝石作为衬底(0.5cm×0.5cm)，并依次用乙醇，丙酮和去离子水超声清洗10min，之后用干燥的氮气吹干，然后利用电子束蒸发镀膜仪在清洗干净的衬底上蒸镀10nm的金膜作为催化剂涂层；
s2、将beo、zno和石墨粉混合得到混合料，将混合料加入至180ml的无水乙醇中，搅拌均匀，烘干；其中混合料的质量为2.03g，石墨粉的质量为1g，beo的质量为0.03g，zno的质量为1g，beo的摩尔数约为zno摩尔数的10％；
s3、提供一长度为30cm的套管，套管一端开口、另一端封闭，称取0.13g的混合料置于3cm长的石英舟中，并将石英舟置于套管封闭的端部，将制备有催化剂涂层的衬底置于距离套管开口的2cm位置处；
s4、将套管水平放置于cvd管式炉的石英管内，对石英管冲真空，然后向石英管内通入ar、o2和no，同时使衬底所在区域的温度在50min内由室温升温至750℃，使混合料所在区域的温度在50min内由室温升温至1050℃，并使两个区域的温度均保温10min，保温后，即在衬底表面制备得到镓氮的共掺杂氧化锌纳米线阵列；其中，ar的流量为23sccm、o2的流量为0.5sccm、no的流量为2.67sccm。
实施例10
本申请实施例提供了一种fet器件，包括：
第一基底；
栅极氧化层，位于第一基底的一侧面；
缓冲层，位于栅极氧化层远离第一基底的一侧面；
共掺杂氧化锌纳米线阵列，位于缓冲层远离第一基底的一侧面；
金属电极层，位于共掺杂氧化锌纳米线阵列远离第一基底的一侧面。
其中，本申请实施例中第一基底为p型掺杂的si基底；栅极氧化层为sio2，栅极氧化层的厚度为300nm；缓冲层为zno，缓冲层通过磁控溅射法制备得到，缓冲层厚度为80nm；金属电极层为依次叠加的au和in；在制备本申请的共掺杂氧化锌纳米线阵列时，将制备有缓冲层的第一基底，按照实施例9中的方法在zno层表面制备得到铍氮共掺杂氧化锌纳米线阵列。
实施例11
本申请实施例提供了一种led器件，包括：
第二基底；
n型半导体层，位于第二基底一侧面；
共掺杂氧化锌纳米线阵列，位于n型半导体层远离第二基底一侧面，其中，共掺杂氧化锌纳米线阵列在n型半导体层上的正投影不完全覆盖n型半导体层；
第一电极层，位于共掺杂氧化锌纳米线阵列远离第二基底一侧面；
第二电极层，位于n型半导体层远离第二基底且未被共掺杂氧化锌纳米线阵列覆盖的一侧面。
其中，第二基底为蓝宝石；n型半导体层为n型gan层；第一电极层为依次叠加的au和in；第二电极层为au；在制备本申请的共掺杂氧化锌纳米线阵列时，在制备有n型半导体层的第二基底上制备催化剂涂层，按照实施例9中的方法在zno层表面制备得到铍氮共掺杂氧化锌纳米线阵列。
测试上述实施例1～4中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列的表面形貌，结果如图4所示。图4中0％、10％、20％、30％分别表示不同实施例中ga2o3的质量为zno质量的百分比。
从图4中可以看出，实施例4中制备得到的未掺杂的镓的氧化锌纳米线阵列呈现规则的六边形截面结构，说明氧化锌纳米线沿(0001)晶面择优生长，纳米线表面光滑有光泽，直径分布较均匀，生长长度保持2μm。实施例1中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列呈现出转变为锥体趋势，表面保持光滑，长度降低为1.8μm，锥度为0.06度。实施例2～3中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列呈尖锥状结构，表面呈层状粗糙结构，失去光泽，长度降低至1μm左右，锥度分别是0.24和0.95度，镓氮原子的引入改变了zno原来的晶体结构和(0001)面的生长速率优势，使非极性面生长速率增加，导致呈现尖锥层状结构，锥度增加，长度减小。
实施例1中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列透射电镜图与元素分析图，结果如图5所示。
从图5中可以看出，可以看出制备得到的氧化锌纳米线沿着c轴生长，zn、o、n、ga四种元素均匀分布在纳米线上。
测试上述实施例1～4中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列的xps谱线，结果如图6所示。图6中0％、10％、20％、30％分别表示不同实施例中ga2o3的质量为zno质量的百分比。
从图6中可以看出，ga和zno形成了三元合金，zn周围电子被ga所吸引，随着掺杂浓度的变化，zn2p的电子结合能峰位也发生变化。
测试上述实施例1～4中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列的pl光谱，结果如图7所示。图7中0％、10％、20％、30％分别表示不同实施例中ga2o3的质量为zno质量的百分比。其中，pl图谱的测试方法具体为：使用北京卓立微区光谱仪测试，采用325nm的he-cd激光激发样品。
从图7中可以看出，由于镓和氮元素的掺入，对氧化锌的近带边峰和深能级缺陷峰都产生了较大的影响。随着掺杂量的变化，氧化锌的近代边发射峰产生较小波长的移动，深能级缺陷峰强度增加，引起zno晶格中的缺陷增多。
测试上述实施例5～8中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列的表面形貌，结果如图8所示。图8中0％、10％、20％、30％分别表示不同实施例中ga2o3的质量为zno质量的百分比。
从图8中可以看出，不同实施例在蓝宝石衬底上生长的氧化锌纳米线阵列都是标准的六边形纤锌矿结构，均匀、致密。
测试实施例9中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列的表面形貌，结果如图9所示。
从图9中可以看出，实施例9中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列均匀、致密，为六边形纤锌矿结构(图10中a)，纳米线长度约为4.7μm(图10中b)。
测试实施例9中制备得到的共掺杂氧化锌纳米线阵列的xps图谱曲线，结果如图10所示。
从图10中可以看出，xps图谱显示出各元素的特征峰，表明be和n元素掺入进了zno晶格中。
测试上述实施例10中的fet器件的输出特性，结果如图11所示。具体测试方法为：采用吉利特2611b直流电源，按照图2中，将第一基底加负压，其中一个金属电极层加正压，另一个金属电极层加负压，测源漏电流。
从图11中可以看出，源漏电流随电压的增加而增大，是典型的p型半导体的特征，证明了铍氮共掺氧化锌纳米线为p型导电。
测试上述实施例11中的led器件的el图谱，结果如图12所示。具体测试方法为：按照图3中，使用直流电源给led器件施加电压，其中，第一电极层接电源正极，第二电极层接电源负极极，测试电致发光，并用海洋光学光纤光谱仪采集光谱。
从图12中可以看出，led器件施加正向偏压，el数据显示随着电压从12v增加到18v，led器件的发光峰位从617nm逐渐蓝移到429nm，发光强度增强了十倍左右，发光颜色从红橙光转变为蓝光。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
