ZnO納米結(jié)構(gòu)的可控性控制及形成機(jī)理研究.pdf

1、ZnO是一種Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體化合物材料，具有較大的禁帶寬度(約為3.37eV)，ZnO激子結(jié)合能在室溫條件下約60 meV，室溫或高溫環(huán)境下的受激發(fā)射效率較高。ZnO晶體具備非中心對(duì)稱特性，因而壓電和熱電等方面具有優(yōu)異的性能。納米ZnO結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出的量子限域效應(yīng)，使其在制作太陽(yáng)能電池、傳感器、光電器件、光電二極管、紫外發(fā)射器件等領(lǐng)域具有優(yōu)異的研究和應(yīng)用價(jià)值。因此，ZnO作為理想的半導(dǎo)體材料，近年來(lái)受到廣大研究工作者的關(guān)注，并成為熱點(diǎn)研究課題

2、之一。
　　 關(guān)于ZnO納米材料的制備方法有很多，本文采用的是一種簡(jiǎn)單、易于操作的、可大批量生產(chǎn)的溶膠-凝膠法和化學(xué)水浴沉積法(CBD)組合制備高性能ZnO納米結(jié)構(gòu)，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要特殊表面活性劑，能夠在室溫下生長(zhǎng)，操作簡(jiǎn)便，材料低廉。本文采用CBD法制備出形貌可控的ZnO納米粉末，包括:桿狀、團(tuán)狀和花枝狀納米結(jié)構(gòu)，研究了其結(jié)構(gòu)特征和形貌特點(diǎn)，研究了不同濃度控制下ZnO形貌的演變過(guò)程以及生長(zhǎng)機(jī)制。
　　 其次，深入

3、研究了在Si和黑硅襯底上制備ZnO納米桿，通過(guò)X射線衍射儀、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡、拉曼光譜、光致發(fā)光光譜、X射線光電子能譜研究了襯底對(duì)ZnO結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果表明，激光作用硅表面后，形成的黑硅材料上制備的ZnO具有較小的應(yīng)力，為制備高質(zhì)量的ZnO納米結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)，并討論了種子層對(duì)ZnO納米桿長(zhǎng)度和直徑的影響，研究了調(diào)控機(jī)理。
　　 最后，在以上研究的基礎(chǔ)上，本文系統(tǒng)研究了氮化鎵/藍(lán)寶石襯底上六角形ZnO納米結(jié)構(gòu)的形成，通過(guò)研究實(shí)驗(yàn)