ZnO多晶薄膜和納米粉末的制備及表征.pdf

1、ZnO薄膜是一種具有優(yōu)良的壓電、光電、氣敏、壓敏等性質(zhì)的Ⅱ-Ⅵ化合物半導(dǎo)體材料,在透明電極、表面聲波器件、紫外光探測(cè)器、壓電器件、壓敏器件、氣敏傳感器、光電子器件等方面具有廣泛的用途。本文采用了連續(xù)離子層吸附與反應(yīng)法（SILAR）在玻璃襯底上沉積ZnO多晶薄膜,并用X射線衍射儀（XRD）對(duì)薄膜樣品進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,用透射電鏡（SEM）測(cè)試表面形貌,測(cè)光致發(fā)光（PL）能譜和透射能譜分析光學(xué)性能,用四探針測(cè)其電導(dǎo)。結(jié)果顯示:薄膜樣品沿著（002

2、）方向擇優(yōu)生長(zhǎng),具有較強(qiáng)的c軸擇優(yōu)取向;薄膜中晶粒排列致密、均勻,顆粒大小約為50納米左右;薄膜樣品中含的雜質(zhì)比較少,純度較高。通過PL光譜的分析,說(shuō)明ZnO薄膜樣品的發(fā)光光譜主要由三個(gè)峰組成,一個(gè)是位于2.72eV附近的藍(lán)帶,一個(gè)是位于3.09eV附近的強(qiáng)的紫帶,還有一個(gè)是位于3.44eV的弱的紫外峰;透射光譜顯示ZnO薄膜樣品在λ約為380nm處出現(xiàn)紫外吸收;四探針測(cè)量結(jié)果表明樣品經(jīng)退火處理后,可能在450oC左右發(fā)生再結(jié)晶,薄膜的

3、方塊電阻隨著退火溫度的升高而減小。本論文還用直接沉淀法制備了纖鋅礦結(jié)構(gòu)的ZnO納米粉末并分析了不同焙燒溫度對(duì)ZnO納米粉末晶粒的影響。檢測(cè)結(jié)果顯示粉末樣品的顆粒大小為80nm左右。同時(shí)通過工藝比較,發(fā)現(xiàn)用ZnCl2和NaOH為原料制備ZnO納米粉末比用ZnCl2和Na2CO3為原料制備ZnO納米粉末的顆粒要小、粒度分布窄;用ZnCl2和Na2CO3為原料制備的ZnO納米粉末的分散較好;ZnCl2溶液濃度控制在1mol/L左右比較適合Zn