ZnO納米棒的光致發(fā)光和光響應(yīng)特性研究.pdf

1、實現(xiàn)一維納米結(jié)構(gòu)的可控制備和物性調(diào)控,是ZnO基納米器件走向?qū)嵱没幕A(chǔ)和必備條件。納米ZnO由于具有很大的比表面積,表面效應(yīng)對其光電性質(zhì)具有至關(guān)重要的影響。深入理解納米ZnO的表面態(tài)對光電性能的作用機理,是ZnO納米光電器件應(yīng)用的基礎(chǔ)。本工作以直徑不同的ZnO納米棒的制備為基礎(chǔ),通過對ZnO納米棒的光致發(fā)光性質(zhì)和光響應(yīng)性質(zhì)進行研究,旨在對ZnO納米棒的表面發(fā)光機理和持續(xù)光電導(dǎo)(PPC)的產(chǎn)生原因進行探索。
　　 主要研究內(nèi)容如

2、下:
　　 (1)優(yōu)化生長參數(shù),采用普通CVD和PS球模板輔助的CVD法實現(xiàn)了形貌統(tǒng)一、排列整齊、尺寸多樣的ZnO納米棒的可控生長。
　　 (2)對包覆A12O3層前后的ZnO納米棒的PL譜進行分析,我們發(fā)現(xiàn)在直徑500 nm的ZnO納米棒中出現(xiàn)了表面態(tài)導(dǎo)致的強烈的表面激子復(fù)合峰。當(dāng)包覆一層A12O3后表面激子發(fā)射明顯得到抑制,這說明包覆層起到了表面修飾的作用,而非消除了表面能帶彎曲。
　　 (3)對位于3.31

3、 eV的發(fā)光峰進行分析,我們發(fā)現(xiàn)該發(fā)光峰并非源于表面,自由電子向受主能級的躍遷才是導(dǎo)致3.31 eV發(fā)光峰出現(xiàn)的原因,并且樣品中存在一個125meV左右的未知受主能級。
　　 (4)對～500 nm ZnO納米棒在可見光波段出現(xiàn)的位于2.1 eV附近的橙光帶進行分析,由于包覆后該發(fā)光峰強度并沒有顯著變化,所以不可能來自于表面。我們提出了一個類施主受主對(DAP-like)躍遷機制來解釋橙帶發(fā)光峰位的藍移現(xiàn)象,并且將該發(fā)光峰歸結(jié)為