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《ZnO納米結(jié)構(gòu)材料的可控合成、摻雜及性能調(diào)控研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、圣望Q皺苤箜撿鹽粒盟丑蕉僉盛：摻壅區(qū)：陛絲遇揎盈窒論文作者簽名：指導(dǎo)教師簽名：⑧論文評閱人l：韭淫院±評閱人2：沈遮塾援一一一評閱人3：一盒丕鵬塾援評閱人4：潘!!!篁教援評閱人5：鹽寶全教援評閱人6：題盤撻麴援答辯委員會主席：壑直麴瞳±委員1：彭篡園9熬援委員2：毯國棟塾援：委員3：翁塞劍教援一．委員4：高超教援委員5：吐查筻麴援Author’ssignaSupervisor7SSl一‘●ExternalReviewers：．．．21Q￡Z曼Zh壘ngProf．BoShen旦毆￡Q顰曼塾g№里!Q￡墾圣
2、Qg叢魚【衛(wèi)S旦nProf．ShulinGuExaminingCommitteeChair：Prof．YouweiDtlExaminingCommitteeMembers：￡!墜￡魚堅Q亟QngQi坌匹里rQ￡翌選畫i塹翌選塾gDate。f。ralclefence：—型華叢生浙江大學(xué)研究生學(xué)位論文獨創(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，也不包含為獲得逝姿苤堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證
3、書而使用過的材料。與我一同工作的同志對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。學(xué)位論文作者簽名：刁釤印犖簽字日期：加，廠年鉬彥日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解逝鎏盤堂有權(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)逝婆盤鱟可以將學(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)學(xué)位論文作者簽名：7釤勺節(jié)簽字日期：∥，年石月g日摘要作為一種新型
4、的寬禁帶半導(dǎo)體材料，ZnO具有直接帶隙結(jié)構(gòu)，室溫下的禁帶寬度約為3．37eV，激子束縛能為60meV，ZnO還具有原料豐富，成本低廉，對環(huán)境友好無污染等優(yōu)點，使其在藍(lán)紫光發(fā)光二極管、紫外探測器、太陽能電池、場效應(yīng)晶體管、傳感器以及自旋電子等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。ZnO材料中摻雜引入某些特定的元素，可以調(diào)節(jié)其材料性能。近年來，ZnO低維納米材料因其獨特的形貌、結(jié)構(gòu)以及特殊的材料性能，引起了全世界的廣泛關(guān)注。盡管人們對ZnO納米材料進(jìn)行了大量的研究工作，但是其可控合成、摻雜以及性能調(diào)控問題一直困擾著大家，特
5、別是對于ZnO納米材料中的摻雜研究理解還不夠深入?；谏鲜鲞@些情況，本論文的研究工作將以ZnO納米結(jié)構(gòu)材料的可控生長為基礎(chǔ)，有效的摻雜為手段，材料的性能調(diào)控為目標(biāo)，深入地研究摻雜對于ZnO納米結(jié)構(gòu)材料形貌、結(jié)構(gòu)和性能等的影響。主要工作包括：1．采用氣相熱蒸發(fā)方法制備了ZnO低維納米結(jié)構(gòu)材料，通過Cd的摻雜引入，研究ZnO納米結(jié)構(gòu)材料的生長規(guī)律和摻雜原子對其的影響。2．采用液相熱注入的方法，制備了形貌、結(jié)晶質(zhì)量和單分散性較好的純ZnO納米晶，將合成ZnO納米晶的方法用于其他氧化物納米晶的生長，為ZnO納米晶
6、中的摻雜研究提供了實驗基礎(chǔ)。3．采用液相熱注入的方法，通過改變Mg源的摻雜濃度，可以得到多種形貌的Mg摻雜ZnO納米晶，且具有可調(diào)的光學(xué)性質(zhì)。我們重點研究了Mg摻雜ZnOtetrapod和Mg摻雜ZnO超細(xì)納米線的形貌、結(jié)構(gòu)和成分，發(fā)現(xiàn)tetrapod中心區(qū)域?qū)儆诹⒎介W鋅礦結(jié)構(gòu)，分支屬于六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，整根超細(xì)納米線是屬于單晶的六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。4．通過改變原料中Mg摻雜源的濃度，我們系統(tǒng)地研究了Mg摻雜濃度對摻雜ZnO納米晶形貌、結(jié)構(gòu)和性能的決定性影響，進(jìn)一步深入地研究摻雜ZnO納米晶的生長過程，發(fā)現(xiàn)摻雜
7、ZnO納米晶生長初期具有不同晶體結(jié)構(gòu)的生長籽晶是決定產(chǎn)物納米晶形貌的關(guān)鍵因素。5．為了驗證摻雜離子在納米晶生長初期對籽晶的影響作用，我們設(shè)計了籽晶生長實驗，該實驗證實了在生長初期摻雜Mg離子可以誘導(dǎo)ZnO籽晶發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，很好地支持了我們提出的摻雜誘導(dǎo)氧化物納米晶相交機(jī)制。6．通過實驗驗證了純ZnO納米晶和摻雜ZnO納米晶表面吸附的配體，研浙江大學(xué)博士學(xué)位論文究發(fā)現(xiàn)表面配體對摻雜納米晶的生長過程有著重要的影響，它會抑制氧化物納米晶的生成，但是表面配體和反應(yīng)所用的溶劑均不是引起摻雜納米晶形貌變化的關(guān)鍵因素。
8、7．通過選擇Cd、Mn和Ni的羧酸鹽作為金屬摻雜源，我們發(fā)現(xiàn)了與Mg摻雜ZnO納米晶體系中相似的規(guī)律，說明摻雜誘導(dǎo)的氧化物納米晶形貌變化和相變機(jī)制具有一定的普適性。關(guān)鍵詞：ZnO納米材料；ZnO納米晶；熱蒸發(fā)；熱注入；Mg摻雜；形貌變化；AbstractZnOiSalowcostandenvironmentallyfriendlysemiconductorwithawidedirectbandgap(3．37eV)andala
