ZnO納米結(jié)構(gòu)的制備及光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、ZnO是一種新型的直接帶隙寬禁帶Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體材料，室溫下禁帶寬度為3.37eV，激子結(jié)合能為60meV，由于ZnO較高的禁帶寬度和大的激子束縛能，可以用作理想的紫外波段的光電子器件材料，如紫外激光器，紫外探測器等，在發(fā)光二極管、異質(zhì)外延和同質(zhì)外延PN結(jié)等方面都得到廣泛的應(yīng)用。ZnO優(yōu)良的物理特性使其具有較好的壓電效應(yīng)和熱電效應(yīng)，并且使其廣泛的應(yīng)用于陶瓷、橡膠及涂料等領(lǐng)域。ZnO納米材料在光電轉(zhuǎn)換、傳感器、納米激光器等領(lǐng)域均有廣泛

2、的應(yīng)用前景。
　　 本文采用了一種操作簡單、成本低廉、低溫可控的化學(xué)浴沉積法制備了ZnO納米材料。利用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、拉曼光譜、光致發(fā)光譜等對(duì)樣品進(jìn)行表征，分析了襯底材料對(duì)ZnO結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性的影響，結(jié)合溶膠-凝膠技術(shù)，可以在硅襯底、藍(lán)寶石和玻璃襯底上生長排列整理、均勻一致的ZnO納米棒陣列，但是襯底材料與ZnO納米棒之間存在著應(yīng)力。在黑硅襯底及藍(lán)寶石襯底上分別生長出樹狀結(jié)構(gòu)的ZnO納米材料和片狀結(jié)構(gòu)的ZnO，這種

3、新穎的ZnO結(jié)構(gòu)，其生長機(jī)理和光電特性還需進(jìn)一步研究。
　　 此外，我們還利用納米Ag顆粒的表面等離子體共振使周圍局域場增強(qiáng)的特性，制備了Ag-ZnO復(fù)合納米薄膜，分析了Zn2+和Ag+的濃度比和水浴時(shí)間對(duì)復(fù)合納米材料的光學(xué)性質(zhì)的影響，研究結(jié)果表明，這種復(fù)合材料的紫外發(fā)光峰比純ZnO的紫外發(fā)光峰強(qiáng)度增加很多，從而可以改善ZnO在紫外器件方面的應(yīng)用。大量研究表明二元化合物CdS是一種很重要的寬帶隙半導(dǎo)體，可用來吸收可見光。近年來，