ZnO纳米线的制备及结构表征

利用碳热还原法，以碳和ZnO的混合粉末为原料成功地在镀Au的Si[001]衬底上生长了ZnO纳米线，通过TG-DTA对反应物的合成过程进行了分析，用XRD和SEM对样品的结构及表面形貌进行研究．发现Ar气通气时间影响生成物的结晶及取向．实验结果表明通气时间为90s时，生成物为结晶度很高的单晶六方ZnO纳米线。     

单根ZnO纳米线的光敏及场效应管性质研究

采用化学气相沉积法合成了ZnO纳米线,并对其进行了扫描电镜以及光致发光表征.基于ZnO纳米线,采用微栅模板法制备了光电器件及背栅场效应晶体管.利用半导体参数测试仪测量了ZnO纳米线的I-V特性、光响应特征及场效应管的输出特性等.实验表明,ZnO纳米线具有良好的紫外光敏感度,预示了良好的光电探测应用前景及FET的应用可能性.     

Ce掺杂ZnO纳米棒的水热法制备及其性能表征

采用水热法制备了稀土铈（Ce）掺杂的ZnO纳米棒,并利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和光致发光谱（PL）对样品进行表征．结果表明：Ce成功的掺入到ZnO中,掺杂的ZnO纳米棒有较好的结晶质量,直径约为8nm．另外,随着Ce的掺入,紫外峰峰位发生红移,这是因为掺杂后带隙变窄,从而导致了紫外峰的红移．     

ZnO纳米线的自催化生长、微结构和荧光特性

采用高温碳还原ZnO粉末获得了大量直径约为40 nm的ZnO纳米线.通过X射线衍射、光电子能谱、扫描电镜、透射电镜对其微结构特征进行了深入的研究.结果表明ZnO纳米线的生长机理不同于传统的气-固(Vapor-Solid,VS)生长模式,是典型的自催化气-液-固(Vapor-Liquid-Solid,VLS)生长模式,且反应过程中最初形成的液态纳米颗粒在ZnO纳米线的生长过程中起催化剂作用.荧光光谱表明ZnO纳米线中氧空位缺陷密度大,因而具有强可见光发射.     

掺镓ZnO微米棒的制备和光学特性研究

利用化学气相沉积法(CVD)在Si(100)衬底上成功制备了掺镓ZnO微米棒.从场发射电子显微镜可看出具有六角棱柱形的棒长度约为70μm.能谱结果说明该样品中镓掺杂浓度较高.X射线衍射结果表明其具有六角纤锌矿结构.在背散射拉曼光谱中观测到由于镓掺杂而引起的63l cm~(-1)峰,同时没有发现与结构缺陷有关的E_1(LO)模,说明样品的晶体质量较高.利用变温光致发光研究了样品的光学性质,发现在室温时仍能观察到明显的中性施主束缚激子(D~0,X),表明Ga已经形成了稳定的施主能级.微米棒的生长遵循气-固原理.     

电子束蒸发法制备的Eu掺杂ZnO薄膜的结构及其发光性质

采用电子束蒸发法在蓝宝石衬底上制备了ZnO∶Eu3+薄膜.通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和光致发光(PL)光谱仪测试了不同退火温度下薄膜结构、形貌以及光致发光谱,分析了薄膜光致发光中的能量传递原理.结果表明:ZnO∶Eu粒子为六角纤锌矿结构,且600℃退火后结晶更好;光致发光谱中Eu3+的特征发光中心波长分别位于617 nm和667 nm,且600℃退火温度下的Eu3+特征发光最强.适当的退火温度可有效形成Eu离子的发光中心.     

退火温度对未掺杂ZnO薄膜的结构、电学和光学性质的影响

本工作利用磁控溅射技术在石英衬底上生长出沿c轴择优取向的未掺杂ZnO薄膜,利用X射线衍射,光致发光,X射线光电子谱和Hall效应测量技术,研究了退火温度对结构、电学和光学性质的影响.发现真空退火可以提高ZnO的晶体和光学质量.生长的ZnO薄膜呈绝缘性质,经真空退火后变成导体,且导电类型和电性随退火温度而改变,并经590℃退火后获得p型ZnO.本文对退火影响ZnO结构、电学和光学性能的物理机制进行了讨论.     

ZnO纳米线阵列的生长机制

通过化学气相沉积方法在Si衬底上制备了规则排列的ZnO纳米线阵列．利用扫描电子显微镜观察了合成的氧化锌纳米结构的形貌,表明当In在前驱物中引入超过0．3g时,在Si衬底上合成的纳米结构都是纳米线阵列;高分辨透射电子显微镜图像、x射线图谱和x射线能谱均表明合成的ZnO纳米线阵列具有纤锌矿结构,择优沿（001）方向生长．提出了在Si衬底上生长ZnO纳米线阵列的机制．     

In-Al共掺杂ZnO纳米串的制备和光学性质研究

通过化学气相沉积方法(CVD)制备了In-Al共掺杂的氧化锌纳米串.扫描电镜观察到纳米片沿生长方向均匀排列,直径约为50~150 nm,长度约为5~20μm.X射线衍射结果表明样品具有ZnO六角纤锌矿结构.并且研究了In-Al共掺杂的氧化锌纳米串的生长机制,并通过样品的光致发光谱可见所合成的样品具有较好晶体质量.     

CVD法制备的ZnO纳米线喇曼散射谱的特征

要对纳米ZnO晶体进行了喇曼背散射几何配置下的喇曼测试与分析,其样品采用化学气相沉积法(CVD),分别在三种不同的温度下生长而成.在438 cm-1和1152 cm-1位置分别可以观测到纤锌矿结构的ZnO一级散射峰和二级散射峰,同时也可以看到一级散射强度与二级散射强度比的变化.结果显示:用CVD法制备纳米ZnO时,温度(即Zn蒸汽的浓度)只影响ZnO纳米线的形貌特征,而并不影响它的微观结构.     

衬底温度对激光脉冲沉积氧化锌薄膜结构及发光性能的影响

在单晶硅衬底上用激光脉冲沉积方法制备了氧化锌薄膜,研究了衬底温度对薄膜结构、形貌和发光性能的影响．     

ZnO纳米棒的低温制备及其光学性能表征

在低温条件下,利用化学溶液沉积法（CBD）成功在ITO导电玻璃衬底上生长出近一维ZnO纳米棒.本文不仅研究了生长条件,如Zn^2＋摩尔浓度和生长时间对纳米棒结构和形貌的影响,还利用不同衬底（Si衬底、ITO导电玻璃和玻璃）进行实验,从而研究了同一生长条件下,衬底对样品形貌和光学性能的影响.结果表明,随着Zn^2＋摩尔浓度的增大,纳米棒的尺寸也随着增大;当Zn^2＋摩尔浓度为0.1M时,纳米棒的纵横比随着生长时间的增加而减小;衬底对样品的形貌和光学特性有一定影响.PL测试表明硅衬底上生长的纳米棒有较好的光学性能.     

生长时间对ZnO纳米棒形貌和光学性能的影响

在低温条件下，利用化学溶液沉积法（CBD）成功在Si（100）衬底上生长出近一维ZnO纳米棒阵列．采用X射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM）和光致发光谱（PL）对样品进行结构、形貌和光学性能分析．结果表明：产物为结晶良好的六角结构晶体．随着生长时间的增加，ZnO纳米棒的尺寸随之增大．PL测试表明产物有较好的光致发光性能，并且随着纳米棒尺寸的减小，紫外发射峰发生蓝移现象．     

晶核层对ZnO纳米棒阵列结构和性能的影响

采用CBD两步生长法制备ZnO纳米棒阵列,分别选择ZnO粉末,Zn粉以及醋酸锌(Zn(OOCCH3)2·2H2O)低温分解的ZnO纳米颗粒作为晶核层.结果表明:由醋酸锌分解法获得的ZnO纳米颗粒旋涂层是最有利于取向性好、直径小的ZnO纳米棒阵列生长的晶核层,它不但可以明显减小ZnO纳米棒阵列的平均直径,而且还有效地改善了ZnO纳米棒阵列的密度和取向性.     

纳米ZnO的可控合成及其光催化性能

发展了一种相分离的化学沉淀-溶剂热合成纳米ZnO的方法,以硝酸锌为原料,实现了纳米ZnO的可控合成,并通过XRD、SEM、PL光谱等方法对样品进行了表征.重点研究了氨水、聚乙二醇( PEG)的引入等对ZnO的生长及形貌的影响.结果表明:氨水的引入能够促进ZnO的产生,并且对其粒径尺寸和取向生长有一定的调控作用.PEG的...     

退火温度对ZnO纳米棒结构和光学性能的影响

利用溶胶-凝胶法制备了氧化锌(ZnO)纳米棒,通过测试样品的X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)图像和光致发光谱(PL)研究了退火温度对ZnO纳米棒结构、形貌和光学性能的影响.结果表明:在900 ℃时会形成均匀的ZnO纳米棒.不同温度烧结得到的样品其光致发光峰不同但都有紫带和又宽又强的可见光带.当升高烧结温度时,由自由激子复合引起的紫外峰发生红移,这是由于晶粒尺寸的增加和应力的减少导致的.另外一个可见光发射峰是由过量的氧和结构缺陷引起的.最后根据实验结果研究了ZnO纳米棒的生长机制.