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《zno納米線自組裝可控生長的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要本實驗采用催化輔助化學(xué)氣相沉積技術(shù)制各了ZnO納米線陣列體系，研究了工藝條件對ZnO納米線陣列的生長的影響，并討論了ZnO納米線陣列的生長機理。探討了ZnO納米線陣列的紫外敏感特性及光譜響應(yīng)。運用x射線衍射譜(XRD)、電子掃描顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)、光響應(yīng)測試系統(tǒng)等測試手段對樣品的結(jié)構(gòu)和光電性能進行了表征。結(jié)果表明：ZnO源控制在l350℃能夠達(dá)到最理想的分解速度；通過控制催化劑的大小和分布狀況實現(xiàn)了ZnO納米線的直徑和生長區(qū)域的控制；調(diào)節(jié)不同的生長溫度得到不同尺度、形貌
2、的納米線，最終綜合考慮催化劑，傳輸氣體的流量，蒸發(fā)源的溫度，背景真空等因素實現(xiàn)了對ZnO納米線的可控生長。實驗證明ZnO納米線的生長是基于VLS生長機理，但和傳統(tǒng)的VLS生長機理有所不同。在使用Au作為催化劑時，遵循VLS生長機理的頂部生長模式。使用Ag作為催化劑時，一般催化劑出現(xiàn)在納米線的底部，我們認(rèn)為是因為Ag和Si形成了Ag—si合金的緣故。據(jù)此我們提出了在使用兩種不同催化劑時ZnO納米線生長的模型。ZnO納米線光電特性研究表明：a—b取向的ZnO納米線陣列具有很強的紫外光敏感特性，而且光
3、響應(yīng)速度很快(小于50mS)。最后本文探討了氧氣氛對ZnO納米線陣列的光響應(yīng)速度的影響，結(jié)果表明：光電流隨著氧壓的下降而增大，電流恢復(fù)變慢。關(guān)鍵詞：ZnO納米線陣列；化學(xué)氣相沉積技術(shù)；VLS生長機理：可控生長；紫外光響應(yīng)AbstractZnOnanowireshavebeengrownOilmetalcoatedsubstratesbyChemicalVapordepositionandcatalytictechnologyandstudtedthefactorswhicheffectthegr
4、owthofZnOnanowires．ThegrowthmechanismofZnOnanowireswerealsodiscussed．ThispaperreporttheUVsensitivecharacteristicandsDectraIresponsitiVityofZnOnanowires．Thestructure，morphologyandphotoelectricpropertiesofZnOnanowireshavebeenstudiedbyX1raydiffraction(X
5、RD)，scanningelectronmicroscope(SEM)andatomforcemicroscope(AFM)．WefoundthatZnOpowdercanbeoptimallydecomposedin1350℃·ThediameterandgrowthareaofZnOnanowiresstronglydependedthesizeanddistributionofcatalyst．Wecangetdifferentdimensioninthedifferentgrowthte
6、mperature．ThentheZnOnanowiresarrayswiththeoptimumpropertieswereobtainedbyimprovingtheprocessconditions．ExperimentprovedthegrowthofZnOnanowiresisbasedVLSmeehanism．buthavesomedifferentwithtraditionalVLSmechanism．WhileusingAgasthecatalyst，thecatalystapp
7、ersinthebottomofthenanowires，wethinkitisbecauseAgandSihaveformedAg。SialIoy．WehaveproposedthegrowthmodelofZnOnanowireswileusingtwokindsofcatalyst．ThephotoelectriccharacteristicresearchofZnOnanowiresshowsthata—borientationZnOnanowiresarrayshasverystron
8、gUVsensitivecharacteristic，anditisveryfastresponse(smallerthan50mS)．Finally，wediscussiontheimpactonresponsespeedoflightofZnOnanowiresinthedifferentoxygenatmosphere，theresultshowsthatthephotocurrentincreaseswithdeclinethatoxygenpresses，butelectriccurr
