(摻Al)ZnO納米線陣列的生長(zhǎng)機(jī)理及光致發(fā)光特性研究.pdf

1、近年來，納米線的高效率場(chǎng)發(fā)射使其在平面顯示技術(shù)上的應(yīng)用受到高度重視。與碳納米管相比，ZnO納米線具有對(duì)環(huán)境的穩(wěn)定性，因此ZnO納米線在場(chǎng)發(fā)射應(yīng)用方面更具有優(yōu)勢(shì)。其場(chǎng)發(fā)射的優(yōu)越性能在平面顯示器中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)是對(duì)ZnO納米線進(jìn)行可控生長(zhǎng)，制備出排列整齊的ZnO納米線陣列。因此ZnO納米線陣列的可控生長(zhǎng)成為目前的研究熱點(diǎn)。本文采用化學(xué)氣相沉積法在Si襯底上制備了ZnO納米線陣列，運(yùn)用X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜儀（

2、EDS）、對(duì)樣品進(jìn)行了表征。在制備過程中，通過改變 Si襯底生長(zhǎng)面的朝向發(fā)現(xiàn)Si襯底生長(zhǎng)面的朝向可以影響ZnO納米線生長(zhǎng)過程；改變Si襯底類型表明ZnO納米線在Si（100）襯底和Si（111）襯底上的生長(zhǎng)方向是不一樣的，說明Si襯底對(duì)ZnO納米線的生長(zhǎng)方向具有調(diào)控作用。
　　通過對(duì)ZnO的光致發(fā)光（PL）特性研究，可以得出ZnO的能帶結(jié)構(gòu)特征，為獲得ZnO高效率穩(wěn)定的紫外發(fā)射提供理論支持。在常見的ZnO納米線（薄膜）的室溫光致發(fā)

3、光（PL）譜中，大約在380nm、480nm附近存在2個(gè)發(fā)射峰。一般解釋為：480nm峰是深能級(jí)發(fā)射峰，與ZnO的缺陷有關(guān)；380nm峰是帶邊激子復(fù)合發(fā)射峰。本文運(yùn)用化學(xué)氣相沉積法制備了摻AlZnO納米線，研究發(fā)現(xiàn)其PL譜與常見的PL譜不同，出現(xiàn)了四個(gè)發(fā)射峰，波長(zhǎng)分別為：373nm、375nm、389nm和480nm。運(yùn)用激子理論研究發(fā)現(xiàn)，373nm、375nm、389nm是ZnO不同能級(jí)激子復(fù)合發(fā)射峰，并推算出摻AlZnO納米線的禁帶