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《na摻雜zno納米材料實(shí)驗(yàn)與第一性原理研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文叢壘摻壅圣望Q絕鲞鹽狴鮑塞驗(yàn)魚笈二性屋壟盈窒論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：⑧論文評(píng)閱人1：評(píng)閱人2：評(píng)閱人3：評(píng)閱人4：評(píng)閱人5：答辯委員會(huì)主席：委員1：委員2：委員3：委員4：委員5：ExperimentalandfirstprinciplestudyNa-d,pedZnrstDrinciDlestudy0nNadopedn0——I1●I●．．．．．．．．．．．__··-____________-一nano．．materialsAuthor’SsignaSUDerVlSOr7SSl^●■●Thesisreviewer1：Thesisreviewer2：Thesisrevi
2、ewer3：Thesisreviewer4．Thesisreviewer5：CoCOCommitteeman諺幺暑．三毛驢乒移．％．，。啄．Dateoforaldefence：文龜。>，o1，f廠3●●345浙江大學(xué)博士學(xué)位論文浙江大學(xué)研究生學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得逝江太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。?一簽名似錮靴膊妒脂學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)
3、書本學(xué)位論文作者完全了解逝選太堂有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交本論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)浙江盤堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索和傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。(保密的學(xué)位論文在解密后適用學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：山lj年p)月f驢日簽字日期：吱oJ多年礦1、一摘要眾所周知，ZnO是一種重要的寬禁帶、直接禁帶半導(dǎo)體，室溫下的禁帶寬度約為3．37eV，激子束縛能為60meV。近幾年，對(duì)ZnO納米結(jié)構(gòu)的研究以及其潛在的廣泛應(yīng)用，如在光催化、壓電效應(yīng)、光電子學(xué)、光電轉(zhuǎn)換與氣敏等領(lǐng)域，吸引了大量科研工作者的興
4、趣。其中，P型ZnO納米結(jié)構(gòu)的制備成了開啟ZnO納米結(jié)構(gòu)通向大規(guī)模應(yīng)用之門的鑰匙。然而，要想獲得穩(wěn)定可到的ZnOP型導(dǎo)電仍然存在著很到的困難。如，摻雜元素在ZnO中有限的固溶度；ZnO本身的自補(bǔ)償效應(yīng)；雜質(zhì)能級(jí)多為深能級(jí)，不易電離；P型導(dǎo)電的不穩(wěn)定性等?；谏鲜隹紤]，本文的研究工作主要集中在通過實(shí)驗(yàn)與第一性原理結(jié)合的方式對(duì)ZnO納米材料的制備和ZnO納米結(jié)構(gòu)P型摻雜的實(shí)現(xiàn)以及對(duì)其機(jī)理的研究。文章主要工作包括：(1)控制生長(zhǎng)ZnO納米棒陣列。采用單開1：2的石英舟，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度、系統(tǒng)壓強(qiáng)、材料生長(zhǎng)的襯底及緩沖層種類與制備方法，尋找合適的ZnO納米棒陣列制備方法。分析提出單口石英舟生長(zhǎng)納米材
5、料的溫度與系統(tǒng)壓強(qiáng)平衡理論，分析了對(duì)材料形貌的影響。(2)基于溫度與壓強(qiáng)平衡理論，在極限條件下制備出超長(zhǎng)微米／納米纖維。基于CVD方法制備超長(zhǎng)納米線的事實(shí)，提出空間線狀形核新的生長(zhǎng)機(jī)理。(3)采用不同Na摻雜源分別進(jìn)行了Na摻雜ZnO納米棒陣列的制備。在高溫和低溫CVD條件下，分別采用焦磷酸鈉和三磷酸鈉為Na源得到了理想的Na摻雜ZnO納米棒陣列；并對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試表征。結(jié)合第一性原理計(jì)算，通過對(duì)XRD、PL和XPS等的分析，論證Na主要位于zn替代位。理論計(jì)算結(jié)合實(shí)驗(yàn)，提出了O空位可以有效提高Naz。固溶度的ZnOP型實(shí)現(xiàn)方法。(4)采用高溫、低溫CVD方法結(jié)合，高溫CVD、水熱方法結(jié)合制備
6、了Na摻雜的ZnO納米陣列同質(zhì)結(jié)。(5)基于溫度與系統(tǒng)壓強(qiáng)平衡理論，通過調(diào)節(jié)溫度與壓強(qiáng)，制備出了生長(zhǎng)取向一致性好的ZnO微米梳陣列。用熱擴(kuò)散As的方法第一次實(shí)現(xiàn)了單根ZnO微米梳的As摻雜p-n同質(zhì)結(jié)。采用光刻和電子束蒸發(fā)技術(shù)將全As浙江大學(xué)博士學(xué)位論文摻雜P型ZnO微米梳和半As摻雜ZnO微米梳p．n同質(zhì)結(jié)制作成微型FET和同質(zhì)結(jié)器件，并對(duì)其進(jìn)行了各電學(xué)性能的測(cè)試和紫外探測(cè)性能的研究。關(guān)鍵詞：納米棒陣列；Na摻雜；同質(zhì)結(jié)；ZnO微米梳；第一性原理；P型導(dǎo)電。AbstractZnOiswellknownasanimportantsemiconductorwithawidedirectband
7、gapof3．37eVandlargeexcitonbindingenergyof60meVatroomtemperature．ThestudyofnanostructuredZnOhasattractedmuchinterestinthelastfewyearsduetoitspotentialapplicationsinsuchfieldsasphotocatalysis，piezoelectricity
