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《氧化鋅納米棒水熱法制備及其場發(fā)射特性研究.》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、畢業(yè)論文題目：氧化鋅納米棒水熱法制備及其場發(fā)射特性研究學院：物理與電子工程學院專業(yè)：物理學畢業(yè)年限：2015學生姓名：馬磊學號：20117210419指導教師：王成偉教授目錄氧化鋅納米棒水熱法制備及其場發(fā)射特性研究3摘要3關鍵詞3Abstract3Keywords31引言42制取氧化鋅納米棒43氧化鋅納米棒生成53.1氧化鋅納米棒基本形態(tài)53.2結(jié)晶度和生長方向64氧化鋅納米棒生長機制75場發(fā)射特性96總結(jié)10參考文獻11致謝12氧化鋅納米棒水熱法制備及其場發(fā)射特性研究學生姓名：馬磊指導老師：王成偉教授（班級：2011級（4）班學號：201172010419）摘要：通
2、過一個簡單的水熱法，在鋅基底上生長不同形貌的氧化鋅納米棒陣列，該方法簡便且廉價。我們仔細研究和比較了水熱法的關鍵影響因素，包括溶液濃度和反應時間，發(fā)現(xiàn)控制反應時間可以生成不同形貌的氧化鋅納米晶體。此外,生成的氧化鋅納米棒是單晶的纖鋅礦結(jié)構(gòu)，并用一個合理的機制來解釋了生成不同形貌的氧化鋅納米結(jié)構(gòu)。本文還介紹了一維氧化鋅納米材料的常用制備技術及其場發(fā)射領域的研究進展,比較不同結(jié)構(gòu)的一維氧化鋅納米材料的場發(fā)射性能,進而總結(jié)影響其場發(fā)射性能的因素。關鍵詞：氧化鋅半導體電子顯微鏡生長機制MorphologycontrolandtransitionofZnOnanorodarra
3、ysbyasimplehydrothermalmethodAbstract:ZnOnanorodarrayswithdifferentmorphologieshavebeensynthesizedonthezincfoilviaasimplehydrothermalmethodwhichisbothaconvenientandinexpensiveprocess.Thekeyinfluencingfactorsincludingthesolutionconcentrationandthereactiontimeareallstudiedandcomparedcaref
4、ully.Basedonourinvestigation,itisfoundthatthemorphologiesofZnOcrystalscouldbecontrolledandthetransitionofdifferentmorphologiesisalsorealizedsuccessfullywiththegrowingreactiontime.Further-more,theas-grownZnOnanorodsaresinglecrystallinewithawurtzitestructure.Finally,areasonablemechanismto
5、explainthedifferentcrystalmorphologiesisalsodiscussedindetail.Keywords:ZnOSemiconductorsElectronmicroscopyGrowthmechanism第13頁共15頁1.引言氧化鋅是一種新型的直接寬禁帶半導體材料，室溫下的禁帶寬度達到3.37eV，激子束縛結(jié)合能高達60meV，具有潛在的、優(yōu)異的紫外光、藍綠光發(fā)射能力。目前，氧化鋅在紫外探測器、紫外半導體激光器、透明導電薄膜、氧化鋅異質(zhì)結(jié)、場發(fā)射、液晶顯示和稀磁半導體等方面具有廣泛的應用前景，使得氧化鋅成為繼氮化鎵、碳化硅之后光
6、電子技術中的又一熱點研究領域。特別別是低維氧化鋅納米材料，不但具有大的比表面積，而且具有明顯的小尺寸效應和量子尺寸效應。因此，低維氧化鋅納米材料除了具有體材料的優(yōu)異特性外，還具有獨特的電學、光學和化學屬性。目前，氧化鋅納米結(jié)構(gòu)材料的研究已取得了很大的進展，各國科研小組已經(jīng)成功合成了不同結(jié)構(gòu)的氧化鋅納米材料，如低維氧化鋅納米棒、納米線和納米帶以及部分特殊結(jié)構(gòu)的納米材料，如氧化鋅納米梳，納米結(jié)構(gòu)圓盤以及納米彈簧材料，以上的氧化鋅納米結(jié)構(gòu)材料目前在催化、氣敏傳感器、光電存儲器件、光電轉(zhuǎn)換器件、納光電系統(tǒng)、場效應晶體管、激光器和透明導電薄膜等材料方面表現(xiàn)出了潛在的應用前景。實
7、驗上，氧化鋅納米材料的制備主要采用傳統(tǒng)的自下而上的實驗方法，如模板限制輔助生長法、金屬有機物氣相外延法、分子束外延法、激光沉積法、濺射法和水熱法等。一般而言，氣相法對設備條件要求較高，不利于器件的集成化。液相法(如水熱法)具有生長溫度低、易于控制、成本低等優(yōu)點。尤其是制備的樣品的表面能低、無團聚或少團聚以及粒子純度高、晶形均勻、易于控制等特點。目前，利用水熱法制備氧化鋅納米結(jié)構(gòu)材料已被實驗上廣泛采用。在本文中,我們制造的氧化鋅納米棒陣列通過水熱路線和與不同的形態(tài)實現(xiàn)氧化鋅晶體形態(tài)的轉(zhuǎn)型與增長反應時間的測量，然后探討氧化鋅的成長過程晶體。最后,合成的可
