文档介绍：厦门大学
博士学位论文
ZnO微纳结构材料的实用制备方法研究
姓名:李静
申请学位级别:博士
专业:凝聚态物理
指导教师:康俊勇
20090401
摘要黄绿发光带组成。退火处理除提高了纳米棒的发光强度外,还促使了氧空位Ⅳ。作为宽禁带半导体材料,牧嫌捎谄湓诘缱雍凸獾缱恿煊虻墓惴河τ枚受到关注。近年来,随着纳米科技的发展,⒛山峁共牧弦丫晌R桓鲈嚼构材料的制备技术,利用磁控溅射、,制备了各种结构形态的牧希⒍圆牧系男阅芗吧せ平辛私徊教教帧选择合适的缓冲层材料,在硅衬底制备出了结构和尺度可控的擅捉峁共的重要性。进一步通过退火处理,实现了擅拙Я5娜∠蚝统叨鹊骺亍M机制:晶粒崛∠虻髡璧哪芰啃∮诰ЯT龃笏璧哪芰浚贾陆系臀露韧一步提高的同时,晶粒尺寸持续增大。在氧气气氛下的退火,伴随着晶粒尺度和运用溶胶一凝胶方法,通过控制溶胶溶液的酸碱度实现了擅装艉湍擅棒具有均匀的尺寸分布,其带边发射主要来自中性施主束缚激子⑸洌见光区的发光则主要由绿光发射组成。同时,通过控制溶胶液的酸性环境迪至薕浜咸宸从扑鸬腪水平生长,从而获得了二维纳光带峰值出现在越重要的研究领域。本论文着重研究了各种实用、简单、低成本的⒛山利用磁控溅射方法,通过优化制备过程中的氩氧比和溅射功率等工艺条件,料。分析表明,擅拙Я5腃轴择优取向生长可归因于,占姹砻婺最小导致和釉诖嗣嫔铣珊思嘎首畲蟆M保岷辖峁勾P停教至磁控溅射过程的气体压力和衬底温度的设定,对制备紧密排列的纳米棒结构过分析、仁侄蔚谋碚鹘峁岢隽四擅拙Я5骺氐亩ρ火,率先改变晶粒口轴取向,使晶粒在岱较蛏系呐帕懈嬲行颍唤细呶露退火提供给晶粒中原子更大的动能,增强原子热运动,使得晶粒排列的规整度进取向的变化,氧空位也相应地减少,降低了纳米晶粒的形成能。片结构的可控合成。中性溶胶液可合成不同尺寸分布的擅装簦渚哂薪强的发光强度,⑸湓蛴的形成,从而使绿光发射带依然存在。在酸性溶胶液中制备的擅米片材料。随溶胶液酸性的增强,所合成的纳米片的六边形的形状更规整,产额更高,光发射强度更强。不同于纳米棒结构材料,擅灼目杉馇虻姆的黄光区域。其带边辐射主要来自位于处的中性
着较蛏ぃ欢谠谒嵝匀芙阂褐校捎冖粲刖灞砻娴腛E浜咸宸从Γ施主束缚激子⑸洌嫒芙喝芤核嵝栽銮浚贫浇细咂德省=徊酵ü分析总结试验结果,,在不同酸碱度溶胶溶液条件下,其生长由本征择优取向和‘配合体反应生长机制共同决定。在中性溶胶溶液中,所制备的抑制了沿方向的生长,使得水平方向的生长更容易。利用溶液燃烧法法合成了纯的以及含不同浓度杂质的、具有六角纤锌矿结构的⒛煞厶宀牧希⒍云浔砻嫘蚊病⒕褰峁挂约胺⒐庑阅芙辛吮征。⒛煞厶宀牧嫌沙叨染鹊木Я>奂桑琁又实腪粉体材的粉体材料晶界密度增加、晶粒尺度变小以及晶体质量下降,无辐射跃迁的几率增大,材料发光强度降低。同时,杂质的引入还造成了厶宀牧现杏裳合试验结果,引入氧空位男纬赡苣P停岢隽薢材料的可见光区的发射机制:在激发源能量一定的条件下,离子浓度增加,材料费米能级升高,氧空位的形成能增加,绿光的发射减弱。关键词:⑽⒛山峁共牧稀⒋趴亟ι洹⑷芙海骸⑷芤喝忌辗料则由较大尺寸的晶粒聚集而成,随前驱体溶液中离子浓度的增加,所合成空位引起的中心位于附近的绿光发射峰减弱;由间隙位氧引起的位于浇幕乒獾某鱿郑淝慷人鍵ǘ鹊脑黾又鸾ゼ跞踔钡浇跸А经退火处理后,各厶宀牧戏厶逯芯Я5某叽绺螅叨雀龋哺整,从而造成其发光强度也得到了增强。含杂质的牧希捎谛纬筛的氧空位,造成黄光发射相对减弱和绿光发射的出现。同时,由于春体的形成,相对于纯牧系奈挥穆坦夥⑸洌琁又实腪材料绿光发射峰红移到,并随着浓度的增加,其发射强度逐渐减弱。结
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