半導(dǎo)體氧化鋅的制備、光學(xué)及場發(fā)射特性的研究.pdf

1、ZnO是一種重要的寬帶隙半導(dǎo)體材料,納米ZnO表現(xiàn)出與體材料明顯不同的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等性質(zhì),是目前納米材料的研究熱點之一。在本文中我們采用熱蒸發(fā)法和水溶液法制備了不同形貌的氧化鋅(ZnO)微米/納米結(jié)構(gòu),同時對于ZnO微米/納米結(jié)構(gòu)在場發(fā)射、光學(xué)性質(zhì)方面做了探討。 本論文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點如下： 1.利用熱蒸發(fā)氣相輸運(yùn)方法,通過適當(dāng)改變實驗條件,如溫度、反應(yīng)時間、氣流、壓強(qiáng)等等,我們得到了ZnO納米棒、納米錐等結(jié)

2、構(gòu)。分析了碳還原法和直接氧化法這兩種方法的生長機(jī)理。 2.采用Zn(CH3COO)2·2H2O溶液和濃氨水(25％),利用一種簡單的水熱法首次合成ZnO微米啞鈴和微米棒鏈狀結(jié)構(gòu)。我們對實驗條件與形貌之間的關(guān)系進(jìn)行了定性分析。其中pH值、磁性攪拌時間及反應(yīng)溫度對該結(jié)構(gòu)有很大影響。在pH值為ca.8,攪拌時間為30分鐘時,我們才能得到微米啞鈴。微米棒鏈狀結(jié)構(gòu)是通過二次生長得到,即把微米啞鈴再放入濃氨水中,在120℃下反應(yīng)10小時烘干

3、而成。對這兩種氧化鋅結(jié)構(gòu)進(jìn)行了場發(fā)射性質(zhì)的測試和分析。測試表明ZnO微米棒鏈狀結(jié)構(gòu)具有較好的場發(fā)射性能,場發(fā)射增強(qiáng)因子p估算為2194。 3.利用氫氧基雙鹽的層狀特性,以Zn(CH3COO)2·2H2O為原料,分兩步法制備多孔的ZnO納米帶。提出了一個“兩個階段”的生長模型。通過在空氣中煅燒醋酸鋅納米帶我們得到ZnO多孔納米帶,并且通過XRD、SEM和TEM分析了醋酸鋅和氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的微結(jié)構(gòu)和形貌特征。我們利用紅外譜對ZnO多