文档介绍：学位论文独创性声明本学位论文是作者在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我们所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。学位论文作者和导师均承担本声明的法律责任。学位论文作者签名:____________日期:__________ 导师签名:__________ 日期:__________ 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解淮北师范大学有关保留、使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属淮北师范大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权淮北师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书。学位论文作者签名:____________ 日期:__________ 导师签名: __________ 日期:__________ 纳米氧化锌的制备、表征及其光学性质研究摘要 I 纳米氧化锌的制备、表征及其光学性质研究(张建伟材料物理与化学) 摘要: 纤锌矿结构的氧化锌(ZnO)是一种宽带隙半导体材料,,激子束缚能高达60meV,是制备紫外光电器件的理想材料。由于小尺寸效应及量子限域效应等,纳米尺度的ZnO在物理性质上明显优于它的体材料,可望用于构建微/纳米量级的紫外激光器、紫外发光二极管、高灵敏度的生物/化学传感器等。纳米ZnO实用化的基础是材料的制备。尽管人们已经能够通过多种方法制备不同形貌的ZnO纳米结构,但对ZnO纳米结构的生长因素还不能完全有效地控制,所获得的纳米结构的形貌及物性还存在较大的偶然性,特别是对生长机理的认识还处于较低的层次。所以,在今后一段较长时间内,ZnO 纳米结构的制备仍然是ZnO研究的一个重要内容。本文在综述了纳米氧化锌的性质、制备方法、测试手段的基础上,采用气相法制备了氧化锌纳米碟、T形氧化锌纳米结构、氧化铟包覆的氧化锌以及一些新奇形貌的氧化锌,利用扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射仪(XRD),能谱仪(EDS),光致发光谱(PL)等表征手段对样品进行了相应的测试和分析。本文主要分为三大部分: 1、本文提出了一种制备ZnO纳米碟的简单方法-空气气氛条件下,在坩埚中直接蒸发Zn粉,通过控制Zn源的质量和蒸发温度,在硅(100)衬底上获得了直径为微米量级和厚度几百纳米的ZnO碟。XRD谱表明样品为纯相的纤锌矿结构ZnO,扫描电子显微镜(SEM)照片给出了样品的形貌,证明其尺寸与锌蒸发温度密切相关。室温光致发光谱中存在510nm处较强的缺陷发光峰和 380nm较弱的激子发光峰。EDS谱表明样品中仅含氧和锌元素,:,存在较多的氧空位,进一步证实了荧光光谱的结果。 2、四足状氧化锌(T-ZnO)是一种很有应用潜质的材料,我们用了一种简单的气相传输的方法,制备了足状与针状T-ZnO 晶须,并探索了其生长机理。分析表明,T-ZnO的生长过程比较复杂,同时存在VLS与VS的生长机制。其形貌的生成与衬底温度、衬底位置、饱和蒸汽压都有很大的关系。锌蒸气中同时存在的气态锌原子和凝聚生长的锌液滴两个不同物相在晶须生长过程中有不同的作用。最后对T-ZnO做了发光性能测试,并对其发光机理做了简要分析。纳米氧化锌的制备、表征及其光学性质研究摘要 II 3、制备了氧化铟包覆的氧化锌纳米结构化,发现铟的存在对于片状结构氧锌的形成具有重要的作用。同时,我们研究了所制备样品的光致发光性质,发现这种复合结构具有丰富的发光信息。不过需要提出的是,这种结构的研究还比较肤浅,还需要更多的实验验证与理论分析。关键词:氧化锌,纳米碟,四足状,氧化铟,光学性质纳米氧化锌的制备、表征及其光学性质研究摘要 III StudyoF Fabrication,CharacterizationandOptical PropertiesofZincOxideNanostructure (Zhang Jian-wei Materials Physics and Chemistry) Abstract :As a wide-bandgap semiconductor material with bandgap energy and 60meV exciton bondage energy, the wurtzite structural zinc oxide(ZnO) is ideal material applied to fabricate