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《氧化鋅微納米結(jié)構(gòu)的可控生長及特性研究.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、論文作者簽名：覆旅澎指導(dǎo)教師簽名：—二≥翼垂蘭二二-論文評閱人1：評閱人2：評閱人3：評閱人4：評閱人5：答辯委員會主席：委員l：委員2：委員3：委員4：委員5：答辯日期：壘!』監(jiān)塹旦星望【4IIIllIlllllllIllIIUlY1893840ControllableFabricationofZn0micro／nanoArchitectures．a(chǎn)ndPropertiesCharacterization．．．⑧Author，ssignature：呈魚生互圣一‘■‘Supervtsor7SslgnaturExternalReviewers：ExaminingCom
2、mitteeChairperson：ExaminingCommiDateoforaldefence：學(xué)位論文學(xué)位論文作者簽名：縱簽字日其I
3、：a礦／／年口廠月。7日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書研究成寫過的過的材并表示本學(xué)位論文作者完全了解浙江大學(xué)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)浙江大學(xué)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本授權(quán)書)導(dǎo)師簽名：抖嗍：刎鐋月少日浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要氧化鋅(ZnO)是一種直接寬帶隙半導(dǎo)
4、體，其室溫禁帶寬度為3．37eV，激子束縛能為60meV。由于ZnO的激子能夠在室溫下穩(wěn)定存在，因而被認(rèn)為是替代GaN的制備光電器件的理想材料。本文主要采用水熱法可控生長氧化鋅微納米材料，在此基礎(chǔ)上研究其光學(xué)、電學(xué)及磁學(xué)性質(zhì)．首先，我們通過調(diào)控生長條件分別制備了氧化鋅微納米柱、微納米柱薄膜、多孔球和多孔薄膜，并深入探討了其生長機(jī)理，我們發(fā)現(xiàn)襯底上的氧化鋅籽晶層和反應(yīng)前驅(qū)液中檸檬酸鈉在反應(yīng)過程中起著決定性的作用：襯底控制著成核過程，而檸檬酸鈉則決定了產(chǎn)物的晶相．因此，我們通過控制氧化鋅籽晶層和反應(yīng)前驅(qū)液成分，就可以非常容易地選擇性生長氧化鋅微納米柱、陣列薄膜，多孔球以
5、及多孔薄膜的方法．接著我們研究了微納米柱薄膜的導(dǎo)電性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該薄膜具有優(yōu)良的導(dǎo)電特性，其載流子遷移率達(dá)到了54．8cm2·V～。s～，載流子濃度為．2．73×1018cm一．簡單的工藝，低廉的成本以及突出的電學(xué)性能將會使這種結(jié)構(gòu)具備極大潛在應(yīng)用價(jià)值．為了深入了解這種材料的導(dǎo)電機(jī)制，我們分別利用光致發(fā)光譜，電子順磁共振譜和x射線光電子能譜，對樣品進(jìn)行了詳細(xì)地分析，結(jié)果表明樣品中存在大量的間隙氫缺陷，這可能是微納米柱薄膜n型載流子的來源．另外我們研究了氧化鋅多孔球的光學(xué)及磁學(xué)性能。通過熱分解新型的多孔材料(Zn5(OH)8Ac2·2H20，LBZA)就可獲得具有
6、巨大比表面積(42m2／g)的氧化鋅多孔球，這種結(jié)構(gòu)的氧化鋅還未見報(bào)道．更有意思的是我們發(fā)現(xiàn)氧化鋅多孔微球具有比較弱的室溫鐵磁性．我4f]利用XPS，EPR，PL和SQUID等分析測試手段對這種球狀氧化鋅的微觀結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)的測試和分析，試圖探究其室溫鐵磁性的來源．實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，未摻雜氧化鋅多孔球的室溫鐵磁性能來源于一種淺施主能級缺陷，位于表面處以氫鋅鍵形式存在的氫缺陷可能就是這種淺施主缺陷．關(guān)鍵詞：ZnO納米材料；ZnO薄膜；ZnO多孔球；晶體生長；室溫鐵磁：水熱法．i浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractZincOxideisakindofsemicon
7、ductorwithadirectbandgapof3．37eVatroomtemperatureandexcitonbindingenergyof60meV．Onbehalfofthelargeexcitonbindingenergy，theexcitoncankeepstableunderroomtemperature，whichmakesitpotentialforblue—ultravioletandwhitelight-emittingdevices，asasubstitutionofGaN．Inthisthesis，thegrowthofmicro／na
8、noZnOmaterialwascontrolledbyhydrothermalmethodandtheiroptical，electricalandmagneticpropertieswerestudied．AftertheZnOmicro-／nano·rods，rodsbasedthinfilm，porousspheresandporousfilmweresuccessfullyfabricatedbycontrollablegrowthprocess，wefiguredoutthegrowthmechanismofthesestructures．Botht
