无催化脉冲激光沉积方法制备氧化锌纳米棒阵列

近年来,半导体纳米结构因其在先进器件等方面存在广阔的应用前景,而成为国内外纳米领域人们关注的又一热点.其中,ZnO纳米阵列结构被认为是其中最具有应用前景之一.ZnO是一种宽禁带直接带隙Ⅱ-Ⅳ族半导体材料,室温下禁带宽度为3.37eV,具有较大的激子束缚能(60meV),它具有良好的压电性和生物适合性,可用于机电耦合传感器和生物医药领域.而且,制备ZnO纳米结构的技术较多,如化学气相沉积(CVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、热蒸发、分子束外延(MBE)、脉冲激光沉积(PLD)等.     

纳米碳管的能带结构特征

发展了计算能带结构的sp^3s^*模型,并应用该模型对无限长单壁纳米碳管的能带结构进行了系统的分析;发现对于[n,m]纳米碳管当n=m时为金属性纳米碳管,m—n=3q(q为整数)时为窄隙半导体管．而其他类型的纳米碳管均为宽隙半导体管．且对于n—m≠3q的其禁带宽度与半径大致呈反比关系．     

理论模拟氧化锌纳米棒的表面复合速率

表面复合是严重影响纳米结构半导体发光性质及器件性能的重要因素之一.氧化锌(ZnO)因其具有优异的光电性质和物化稳定性在太阳能电池和发光二极管等光电器件领域展现出巨大的应用前景.本文利用MATLAB程序求解扩散方程,对化学水浴沉积法合成的ZnO纳米棒的表面复合速率进行理论模拟计算.与实验结果相结合,揭示表面复合对ZnO纳米棒发光性质的影响.     

纳米ZnO在可见和紫外波段的激子发光

纳米结构ZnO及ZnO稀土离子掺杂发光在蓝/蓝绿可见波段和紫外波段存在受激发射,可能成为制备短波长激光、发光半导体重要的候选材料.基于量子限域-发光中心模型,分析了纳米ZnO的激子发光和缺陷发光机制,指出纳米结构ZnO在蓝/蓝绿可见波段和紫外波段发光是通过晶粒内部带隙间的激子复合发光.     

常温纳米ZnO脱硫剂制备方法的研究及进展

目前许多行业中的工艺过程需要在常温条件下进行精脱硫,开发常温ZnO高效脱硫剂具有现实意义。纳米ZnO从结构上满足了在常温条件下提高ZnO硫容的条件。本文介绍了多种制备纳米ZnO脱硫剂的方法及其研究进展。从产品质量、操作条件、经济成本、工业实现程度等几个方面,对这些方法进行了综合比较后认为:直接沉淀法是一种比较理想的制备纳米ZnO脱硫剂的方法,制备的纳米ZnO脱硫剂具有良好的脱硫效果和工业应用前景。     

溶胶-凝胶法制备ZnO纳米结构

我们采用溶胶.凝胶法合成了不同形貌的ZnO纳米结构,详细研究了退火温度对ZnO结构和形貌的影响.SEM结果表明在900℃可以合成ZnO纳米棒,退火温度对形貌有影响.ZnO纳米棒的直径为200mm左右,长度可以达到几微米.     

纳米ZnO去除CH3 SH性能的研究

在常温、常压条件下,考察了平均粒径分别为14.3 nm,21.2 nm,24.1 nm,35.3 nm的ZnO和商品ZnO(约200 nm)对CH3SH的去除性能,通过FTIR和XPS等技术对脱硫反应后的试样进行了表征.结果表明,CH3SH主要以分子形式吸附于纳米ZnO表面,并随纳米ZnO粒径的减小,吸附在纳米ZnO表面上CH3SH的FTIR特征峰和硫物种XPS特征峰逐渐增强,CH3SH在纳米ZnO表面进一步脱质子,反应活性逐渐增大,脱硫性能逐渐提高.说明纳米ZnO的表面结构是影响脱硫性能的主要因素.     

Fe元素掺杂二氧化钛纳米薄膜的光物理化学性质

分别用硝酸铁溶液浸渍法和反胶束溶胶制备法中添加硝酸铁的掺铁方式,制备铁元素掺杂TiO2(Fe-TiO2)纳米薄膜.对Fe元素掺杂二氧化钛纳米薄膜和未掺铁二氧化钛薄膜的紫外可见光谱进行研究,发现硝酸铁浸渍法制备的掺铁二氧化钛薄膜吸收光谱发生红移,在可见光区表现出一定的光学活性,而反胶束制备过程中掺杂的二氧化钛薄膜吸收光谱发生蓝移.膜的半导体禁带宽研究表明,与纯二氧化钛薄膜相比,浸渍法制备的膜禁带宽变小了,而反胶束制备过程中掺杂的二氧化钛薄膜其禁带宽变大了,表明不同的掺方式对膜的电子结构产生了不同的影响,从而影响了膜的光催化反应活性.     

花状ZnO纳米晶的合成及其气敏性能研究

采用回流法合成了花状ZnO纳米晶。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)对所制得样品的结构和形貌进行了表征。结果表明:产物为自组装构成的尺寸均一的花状ZnO纳米晶,花状ZnO直径约为2μm,其晶相结构为纤锌矿ZnO。对NO、NH3、H2、CO四种气体在浓度为97 ppm下进行了选择性测试,结果显示:花状ZnO纳米晶结构的样品对NO气体表现出较高的灵敏度和较好的选择性。     

电沉积纳米异质结构生长机制的分析

电沉积法制备具有金属和半导体特性的微米到纳米量级的有序结构,是当今纳米研究领域的热点之一.由于生长前沿沉积电势的分布直接影响着纳米异质结构的形貌,所以推导生长前沿沉积电势分布的情况就尤为重要.利用数学手段推导了准二维电沉积纳米异质结构沉积电势分布的解析表达式,合理地解释了准二维纳米结构生长的形貌,为理论分析奠定了基础.     

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.     

ZnO纳米片的制备及其光学性质研究

利用水热法制备了ZnO纳米片,通过X射线衍射谱(XRD)、扫描电镜(SEM)、光致发光(PL)和吸收光谱(ABS)研究了不同温度ZnO的微结构和光学性质。X射线衍射的结果表明实验样品具有六角纤锌矿结构。扫描电子显微镜观察到样品具有纳米片状结构,随温度升高,纳米片逐渐团聚为纳米球。在光致发光光谱中观察到两个峰,一个是中心波长位于380nm附近窄且强的紫外发光峰,另一个是520nm附近弱而宽的可见发光峰,结果表明温度为110℃时表面缺陷最少。紫外可见吸收谱给出了样品在110℃时,结晶性更好,紫外吸收更强。     

ZnO纳米材料结构与性能的关系

通过对液相法合成的各种形貌的一维ZnO纳米结构的XRD和PL进行分析,结果发现通过控制择优生长（002）晶面,能够增强近带边发射;通过控制生长（110）晶面,增加晶格缺陷,能够增强PL的可见光发射.     

纳米ZnO的制备及Raman光谱分析

研究利用Raman光谱详细表征了液相法制备的纳米ZnO粉末的晶格振动情况,研究了退火温度等实验制备参数对纳米ZnO的结晶情况的影响.分析表明,退火温度对制备纳米ZnO粉末非常重要,当退火温度为550℃时可以制备高纯度、结晶情况良好的纳米ZnO粉末.     

ZnO纳米棒的湿化学法制备及其表面复合

采用CBD两步生长法和热蒸发法在Si衬底上生长ZnO纳米棒.研究发现,该方法对于ZnO纳米棒阵列的近带边复合发光有效衰减时间有很大影响.采用CBD方法生长的ZnO纳米棒的衰减曲线存在两个衰减指数,而通过热蒸发法生长的ZnO纳米棒只有一个衰减指数,实验结果显示CBD法生长的ZnO纳米棒其中较快的衰减指数与表面复合发光有关,慢的衰减指数对应体材料的衰减.另外,随着热处理温度从500℃到700℃,其表面复合速率急剧减小.     

氧化锌纳米棒白光发光二极管

本文主要介绍ZnO纳米棒的生长及其优异的发光性能.分别采用低温(<100℃)和高温(-900℃)在p型衬底上生长ZnO纳米棒.ZaO纳米棒/p型衬底构成p-n结,从而制成发光二极管(LEO).利用光致发光(PL),点致发光(EL),以及电学性能测试仪等仪器设备测试LED的性能.结果表明,ZnO发射光的谱带很宽,可见光部分来源于深能级发射,预示ZnO在白光LED科技领域具有潜在的应用价值.     

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.     

ZnO纳米棒阵列的亲疏水性能研究

通过水热法以Zn(CH3 COO)2、次六甲基四胺(HMT)和NH3·H2O作为原材料,以Zn片作为锌源,通过改变原材料的用量比、反应时间、反应温度等不同生长参数获得不同形貌的ZnO纳米结构,并着重研究了其亲疏水性能.结果表明,合成的ZnO纳米棒阵列具有良好的疏水性能,可应用到自清洁的微米级或纳米级器件中来代替薄膜.     

纳米陶瓷的制备方法

<正>纳米陶瓷,又称纳米结构,纳米结晶或纳米复合材料,是指在纳米长度范围内的微粒或结构,结晶或纳米复合的材料。由于纳米微粒有小尺寸效应,表面界面效应,使纳米陶瓷具有锻造、挤压、拉拨、弯曲等特种加工     

退火气氛对ZnO纳米颗粒的结构及发光特性的影响

在500℃且不同退火气氛(氮气、氧气)条件下,我们通过化学沉淀法成功制备了ZnO纳米颗粒.采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、光致发光(PL)和拉曼光谱(Raman)研究退火气氛对ZnO纳米颗粒结构和发光特性的影响.实验结果表明,制得样品为具有六角纤锌矿结构的ZnO.从Raman和PL光谱可以观测到,退火气氛对ZnO纳米颗粒的结晶和发光特性都有很大的影响,氮气气氛下退火得到样品发光特性较好,缺陷较少,文中对其影响机制进行了讨论.