ZnO微納米材料CVD法制備及摻雜研究.pdf

1、氧化鋅由于自身的結(jié)構(gòu)和性能在光電領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。同時通過過渡金屬、稀土元素摻雜的氧化鋅是一種優(yōu)良的稀磁半導(dǎo)體材料。因此對于本征及摻雜ZnO的制備和研究對于氧化鋅在不同領(lǐng)域的應(yīng)用具有重大的意義。本文主要通過簡單的CVD法制備本征及摻雜ZnO。通過掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、光致發(fā)光光(PL)譜、X射線光電子能譜(XPS)對其結(jié)構(gòu)和性能進行表征。主要研究內(nèi)容如下:
　　本征氧化鋅的研究:利用CVD法在不同條件下獲

2、得了不同結(jié)構(gòu)的ZnO納米材料。以石英玻璃為襯底,在不同溫度下獲得了ZnO的納米針結(jié)構(gòu),并研究了石英玻璃上氧化鋅的生長過程;在ITO襯底上生長出了ZnO的納米線及團簇,納米線的透射譜表明當溫度低于810℃時,ZnO的吸收邊發(fā)生藍移,這可能是由于生長溫度過低導(dǎo)致非晶態(tài)ZnO的形成造成的;通過采用Ni及Ag的硝酸鹽作為催化劑前驅(qū)體,獲得了ZnO的多足結(jié)構(gòu)及納米晶須,并且結(jié)果表明兩種金屬的硝酸鹽作為催化劑前驅(qū)體進行ZnO生長的過程中,ZnO的生

3、長分別服從氣-固外延(VSE)及氣-液-固(VLS)機制。
　　氧化鋅的Cu摻雜:本文主要通過CVD法進行Cu摻雜ZnO納米帶的制備及光學性能的研究。以CuO粉末為前驅(qū)體,首次利用C熱還原法在900℃,910℃,920℃,930℃下獲得了氧化鋅的納米帶,通過EDS證明產(chǎn)物中存在Cu元素。在進行Cu催化ZnO生長機理分析的過程中我們在Cu襯底上獲得了ZnO的納米梳,及由納米梳構(gòu)成的多層結(jié)構(gòu);納米帶的室溫下PL譜表明,隨著納米帶中Cu