ZnO纳米结构的制备光学性质及研究.pdf

文档介绍：南开大学硕士学位论文ZnO纳米结构的制备及光学性质研究姓名:王云峰申请学位级别:硕士专业:光学指导教师:姚江宏2012-05摘要摘要ZnO是一种新型的直接带隙宽禁带Ⅱ.Ⅵ族化合物半导体材料,,激子结合能为60meV,由于ZnO较高的禁带宽度和大的激子束缚能,可以用作理想的紫外波段的光电子器件材料,如紫外激光器,紫外探测器等,在发光二极管、异质外延和同质外延PN结等方面都得到广泛的应用。ZnO优良的物理特性使其具有较好的压电效应和热电效应,并且使其广泛的应用于陶瓷、橡胶及涂料等领域。ZnO纳米材料在光电转换、传感器、纳米激光器等领域均有广泛的应用前景。本文采用了一种操作简单、成本低廉、低温可控的化学浴沉积法制各了ZnO纳米材料。利用x射线衍射仪、扫描电子显微镜、拉曼光谱、光致发光谱等对样品进行表征,分析了衬底材料对ZnO结构和光学特性的影响,结合溶胶一凝胶技术,可以在硅衬底、蓝宝石和玻璃衬底上生长排列整理、均匀一致的ZnO纳米棒阵列,但是衬底材料与ZnO纳米棒之间存在着应力。在黑硅衬底及蓝宝石衬底上分别生长出树状结构的ZnO纳米材料和片状结构的ZnO,这种新颖的ZnO结构,其生长机理和光电特性还需进一步研究。此外,我们还利用纳米Ag颗粒的表面等离子体共振使周围局域场增强的特性,,分析了Zn2+和A矿的浓度比和水浴时间对复合纳米材料的光学性质的影响,研究结果表明,这种复合材料的紫外发光峰比纯ZnO的紫外发光峰强度增加很多,从而可以改善ZnO在紫外器件方面的应用。大量研究表N-元化合物CdS是一种很重要的宽带隙半导体,可用来吸收可见光。近年来,人们大量研究并制备CdS/ZnO半导体纳米微结构薄膜,这种结构在氧化锌对可见光的吸收方面有很好的应用前景。本文用光学透射谱分析了OH一的浓度对CdS薄膜的光学性质的影响,进一步研究了在碱性溶液中CdS的形成机制和znO的腐蚀机理。关键词:ZnOAg/ZnOCdS/ZnO生长机制光学性质AbstractZincoxide(ZnO)isII-VIgroupsemiconductormaterial,,ZnOhasattractedconsiderableattentionasoneofthemostimportantprommlngoptical‘,light-emittingdiode(LED),,besides,,ceramics,,,,,,‘grownZnOnanomaterialsondifferentsubstrateswereinvestigatedbyXRD,SEM,-,