無定形二氧化硅中原位生長ZnO納米晶及其發(fā)光性能.pdf

1、作為寬帶隙半導(dǎo)體納米材料，ZnO具有成本低，制備工藝簡單以及可控性生長等優(yōu)點(diǎn)，在光電器件中具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。但是由于納米材料本身具有分散性差，易于團(tuán)聚，從而較難控制其發(fā)光特性。本文重點(diǎn)討論了在SiO2形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中原位生長的ZnO納米晶的缺陷熒光發(fā)射特性以及發(fā)光機(jī)理。主要工作如下：采用化學(xué)沉淀法制備了在SiO2的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中生長了ZnO納米晶，通過改變前驅(qū)物正硅酸乙酯的用量調(diào)控SiO2網(wǎng)絡(luò)密度，達(dá)到調(diào)控ZnO納米晶的尺度。結(jié)合熒光光譜

2、、紫外-可見吸收光譜、X射線衍射，詳細(xì)的討論了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對(duì)ZnO納米晶的作用機(jī)理，以及對(duì)樣品在可見光區(qū)域的光增強(qiáng)效應(yīng)和發(fā)光調(diào)控機(jī)理，并且提高了ZnO納米晶的分散性和穩(wěn)定性，對(duì)樣品的熒光強(qiáng)度的改善也具有作用。
　　采用半徑與鋅離子相差較小的Mg作為摻雜材料，研究了Mg摻雜對(duì)ZnO缺陷發(fā)光的影響。對(duì)于前驅(qū)物配比的影響研究發(fā)現(xiàn)，Mg的最佳摻雜濃度為5％，對(duì)發(fā)光性能的研究顯示，Mg摻雜影響了ZnO帶隙，出現(xiàn)了與帶隙變窄效應(yīng)相關(guān)的吸收邊紅移現(xiàn)

3、象。同時(shí)對(duì)Mg摻雜ZnO進(jìn)行了SiO2網(wǎng)絡(luò)的修飾，研究了Mg摻雜濃度對(duì)SiO2網(wǎng)絡(luò)修飾的ZnO發(fā)光特性的影響，吸收邊出現(xiàn)了與納米晶尺度效應(yīng)和莫斯-布爾斯坦效應(yīng)相關(guān)的藍(lán)移現(xiàn)象；通過改變反應(yīng)時(shí)間對(duì)SiO2網(wǎng)絡(luò)修飾Mg摻雜ZnO納米晶發(fā)光特性的研究，并與反應(yīng)時(shí)間對(duì)SiO2網(wǎng)絡(luò)修飾ZnO納米晶相比，發(fā)現(xiàn)隨著反應(yīng)時(shí)間的增加，SiO2網(wǎng)絡(luò)修飾Mg摻雜ZnO納米晶的吸收光譜出現(xiàn)了紅移現(xiàn)象，即Mg摻雜影響了對(duì)SiO2修飾ZnO納米晶的晶體場，使得ZnO