納米氧化鋅的制備、表征及光學(xué)特性的研究.pdf

1、納米材料尺度范圍介于宏觀與微觀之間，是聯(lián)系宏觀物質(zhì)與微觀物質(zhì)的紐帶。而半導(dǎo)體是導(dǎo)熱、導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料，主要特征是存在能帶間隙，帶隙結(jié)構(gòu)特征決定著半導(dǎo)體的電學(xué)、光學(xué)和磁學(xué)等性質(zhì)，因而二者的交叉領(lǐng)域一半導(dǎo)體納米材料受到人們的廣泛關(guān)注。本論文的選題針對(duì)納米材料的研究熱點(diǎn)問題之一：納米材料發(fā)光的尺度和光譜關(guān)系問題，對(duì)制備高性能的納米發(fā)光材料有重要意義。本論文報(bào)道了納米氧化鋅(ZnO)的光學(xué)特性，包括制備、表征、熒光超快發(fā)射特性

2、及ZnO納米顆粒的紫外受激發(fā)射特性等。論文主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下： 1．有目的地制備了不同粒徑的ZnO納米顆粒粉體樣品，通過系統(tǒng)研究納米ZnO的光學(xué)性質(zhì)，深入了解其光學(xué)特性，總結(jié)半導(dǎo)體納米材料的發(fā)光規(guī)律，探尋半導(dǎo)體納米材料的發(fā)光機(jī)制，為納米材料的實(shí)際應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。采用均勻沉淀法制備納米ZnO，以六水合硝酸鋅為原料、尿素為沉淀劑，通過對(duì)前驅(qū)體堿式碳酸鋅焙燒溫度的控制，成功制備了同源的、不同粒徑的納米ZnO粉體樣品，并用X-

3、射線衍射譜、電子掃描顯微鏡、紫外．可見吸收光譜、拉曼光譜、光電子能譜等分析技術(shù)進(jìn)行了表征。 2．利用穩(wěn)態(tài)熒光光譜及時(shí)間分辨的光譜手段，首次系統(tǒng)研究了納米ZnO在不同波長的光激發(fā)下出現(xiàn)的不同發(fā)光峰，及對(duì)應(yīng)的不同波長的發(fā)光峰的發(fā)光機(jī)制，研究了納米材料表面態(tài)在發(fā)光過程中的作用，并首次給出了納米顆粒表面態(tài)影響材料光學(xué)性質(zhì)的臨界物理尺度。 3．針對(duì)無序ZnO納米顆粒中出現(xiàn)的受激激射現(xiàn)象，從頻域和時(shí)域兩方面對(duì)納米ZnO中紫外受激輻射