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(dá)60 meV。在光催化、紫外探測(cè)、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(shí)現(xiàn)納米器件最重要一步就是實(shí)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(shí)現(xiàn)ZnO納米光電子器件的一個(gè)重要方向,這也引起了人們的廣泛關(guān)注。
　　 本文針對(duì)ZnO納米結(jié)構(gòu)的研究熱點(diǎn),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(duì)ZnO納米結(jié)構(gòu)表面形貌的影響,并對(duì)ZnO一維納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)理、潤(rùn)濕性能和光學(xué)特性進(jìn)行了研究,具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　 (1)研究了不同的氧流量對(duì)ZnO納米結(jié)構(gòu)的影響,并利用SEM、XRD、EDS等測(cè)試手段,分析了ZnO一維納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)理,初步實(shí)現(xiàn)ZnO一維納米結(jié)構(gòu)的可控生長(zhǎng)。
　　 (2)用接觸角測(cè)量?jī)x表征了不同表面形貌的ZnO薄膜的潤(rùn)濕性能。結(jié)果表明:不同尺寸的ZnO納米棒結(jié)構(gòu)對(duì)潤(rùn)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(dá)到157.8°,實(shí)現(xiàn)了ZnO超疏水表面。
　　 (3)我們還對(duì)制備所得的ZnO結(jié)構(gòu)進(jìn)行了光致發(fā)光性能研究,在室溫下我們觀察到了較強(qiáng)的紫外發(fā)射峰和較弱的深能級(jí)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(xiàn)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(duì)樣品表面形貌的影響。在X射線(xiàn)衍