氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的制備與性能研究.pdf

1、氧化鋅是一種Ⅱ-Ⅵ族寬帶隙半導(dǎo)體(Eg=3.37 eV),激子束縛能高達60 meV。在光催化、紫外探測、紫外發(fā)射LED和LD、傳感器等諸多方面具有廣闊的應(yīng)用前景。實現(xiàn)納米器件最重要一步就是實現(xiàn)不同ZnO納米結(jié)構(gòu)的合成。此外,ZnO納米結(jié)構(gòu)的摻雜與合金化的研究是最終實現(xiàn)ZnO納米光電子器件的一個重要方向,這也引起了人們的廣泛關(guān)注。
　　 本文針對ZnO納米結(jié)構(gòu)的研究熱點,利用化學(xué)氣相沉積(CVD)法制備了ZnO一維納米材料,研究

2、了氧分壓對ZnO納米結(jié)構(gòu)表面形貌的影響,并對ZnO一維納米結(jié)構(gòu)的生長機理、潤濕性能和光學(xué)特性進行了研究,具體研究內(nèi)容如下:
　　 (1)研究了不同的氧流量對ZnO納米結(jié)構(gòu)的影響,并利用SEM、XRD、EDS等測試手段,分析了ZnO一維納米結(jié)構(gòu)的生長機理,初步實現(xiàn)ZnO一維納米結(jié)構(gòu)的可控生長。
　　 (2)用接觸角測量儀表征了不同表面形貌的ZnO薄膜的潤濕性能。結(jié)果表明:不同尺寸的ZnO納米棒結(jié)構(gòu)對潤濕角的影響很大,我們制

3、備得到的小尺寸結(jié)構(gòu)的接觸角達到157.8°,實現(xiàn)了ZnO超疏水表面。
　　 (3)我們還對制備所得的ZnO結(jié)構(gòu)進行了光致發(fā)光性能研究,在室溫下我們觀察到了較強的紫外發(fā)射峰和較弱的深能級發(fā)射峰,室溫下的紫外發(fā)光歸結(jié)為自由激子發(fā)射和自由載流子到施主(受主)的躍遷及其聲子伴線所形成的低能帶尾的疊加。
　　 (4)此外,我們還利用中溫管式爐在石英襯底上制備出了MgO—ZnO分層結(jié)構(gòu),并研究了氧分壓對樣品表面形貌的影響。在X射線衍