ZnO纳米棒阵列的制备与发光性能的调控研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ciedan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
ZnO,作为一种禁带宽度达到(3.37eV)而激子束缚能为(60meV)的宽禁带直接带隙半导体材料,在可见及紫外光范围下的光激性领域已经有了广泛的研究与应用。而且因为其便捷的晶体生长技术,ZnO对比于其他的材料,作为低成本的器件材料具有很大的优势。因为其大的比表面积和高取向性带来的优异的电学,光学性能,ZnO的纳米材料尤其是高度均匀取向的纳米棒薄膜,展现了在发光,催化,传感器和太阳能电池等领域的巨大潜力。而ZnO纳米棒阵列也因为其较大的比表面积和光子限制效应被光学领域所广泛关注。本文先回顾了ZnO纳米材料在光学领域的发展应用和研究现状,在此基础上,利用电化学方法和水热法制备了一系列不同形貌和性质的ZnO纳米棒阵列样。并通过不同的表征手段进行比较,选取了适合的样品进行ZnO发光的调控,同时我们还研究了ZnO发光的来源。本文的主要研究内容如下:(1)利用电化学和水热两种方法生长ZnO纳米棒阵列的样品,并分别研究了各自参数对其生长的影响。我们通过两种方法都能得到取向性好,均匀致密的ZnO纳米棒阵列样品。但水热法制备的ZnO样品棒的长径比更大,且均匀性更好,XRD图表征为沿c轴生长的六方晶系的铅锌矿结构。而且更重要的是,水热生长的ZnO样品能够提供一个稳定的可见区域的缺陷发光供我们在下一步研究中进行调控。(2)本文制备的原生ZnO样品和退火后的样品的PL谱线都会存在一个紫外区域的特征峰和一个可见区域的缺陷峰。可见区域的发光和激发光能量与退火处理的条件呈现了很强的关联性。我们研究和讨论可见发光的移动,并寻找其来源。基于上述的实验与讨论,我们论证了在ZnO纳米棒中可见发光是可以通过内部缺陷来调控的。在不同的退火条件下,我们可以扩大ZnO的可见发光范围并调控在近可见全谱的范围内的移动,这对我们今后应用在光学器件的工业化生产上是十分有帮助的。
其他文献
本文基于SW势和Z分层能量模型,使用分子动力学的方法,通过编写程序模拟了飞秒激光加工硅的过程。对比双温模型和传统分子动力学能量耦合方式,考虑双温模型适用于金属材料的模拟,
矿产资源是实施可持续发展战略基础保障的自然资源,不仅是国计民生的根本依托,也是兴国富民的重要条件。我国是矿产品生产和消费大国,但因长期受计划经济体制的局限,我国现今
大模场双包层光纤广泛应用在高功率光纤激光器和光纤放大器中以减小非线性效应。为了同时获得高能量的激光输出和高质量的输出光束,大模场双包层光纤的模式特性分析具有重要的
循环冷却水系统是电厂水量最大、水质最为复杂的用水系统,系统运行的稳定性对电厂安全经济运行具有重要影响。本论文结合国华余姚燃气发电厂循环冷却水系统特点和水质实际情
40年来中国对外开放利用外资的历史经验表明:沿着中央自上而下推动与特殊区域大胆探索相结合的开放道路,顺应生产力发展要求,冲破思想禁锢,防止"右",但主要是防止"左",遵循国
GaN材料是近20年来发展非常迅速的第三代半导体材料。GaN材料具有禁带宽度大、临界击穿电场高、饱和速度大、导热性好、耐高温以及耐腐蚀等优良的电学性能而被认为其适合应用
射频功率放大器是现代通信系统中的关键设备,其性能直接影响着通信质量。高功率、高线性度和高效率的射频功率放大器成为了通信设备设计的热点和难点。针对蜂窝通信的频段,本文
沂南金矿床位于华北板块东南缘沂沭断裂带(郯庐断裂带的中段)西侧的鲁西地区,辖相距6km的铜井和金场两个矿区,是一个典型的Au、Cu、Fe矽卡岩型矿床。近年来,沂南金矿接替资源
近年来,混沌信号作为光载波应用于保密混沌光通信系统的研究得到了广泛关注,通过添加适当自由扰动项,可以使B类激光器运动失稳,得到光混沌输出半导体激光器是一种B类激光器,而半导