ZnO及ZnO基納米材料的制備與光學(xué)特性研究.pdf

1、納米ZnO作為一種非常重要的寬禁帶半導(dǎo)體納米材料，其優(yōu)良的物理和化學(xué)性能，使其受到廣大研究人員的青睞。ZnO的摻雜和ZnO基復(fù)合納米結(jié)構(gòu)在諸多領(lǐng)域表現(xiàn)出非常巨大的應(yīng)用潛力，具有非常廣闊的發(fā)展前景。本文采用熱蒸發(fā)法制備了多種形貌的ZnO納米結(jié)構(gòu)，并對(duì)比了蒸發(fā)源質(zhì)量和反應(yīng)溫度對(duì)其影響。利用電化學(xué)沉積法成功制備出ZnO納米棒陣列，并對(duì)其進(jìn)行一系列Al3+摻雜實(shí)驗(yàn)；同時(shí)利用制備的納米棒陣列作為基底成功合成了 ZnO-CdS復(fù)合納米材料。通過(guò)XR

2、D、EDS和FESEM對(duì)制備出的試樣觀察期形貌，測(cè)試了試樣的Raman光譜、PL譜、UV-vis光譜，并對(duì)試樣的形貌和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了分析。
　　本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　　1、采用低真空熱蒸發(fā)法，在1050℃~1200℃范圍內(nèi)，通過(guò)控制蒸發(fā)源的質(zhì)量和反應(yīng)溫度，成功制備出帶狀、節(jié)狀、刷頭狀、旗狀和線狀ZnO納米材料。ZnO納米結(jié)構(gòu)的尺寸隨著溫度的升高而變大。蒸發(fā)源過(guò)少會(huì)導(dǎo)致ZnO納米結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)不完全。通過(guò)分析Raman光

3、譜、PL光譜，可以發(fā)現(xiàn)，溫度升高會(huì)使ZnO納米結(jié)構(gòu)結(jié)晶度增大，而蒸發(fā)源不足也會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶度變差。
　　2、采用低溫恒電流電化學(xué)沉積法，在ITO導(dǎo)電玻璃上成功制備出ZnO納米棒陣列。并以ZnO納米棒陣列為基礎(chǔ)，通過(guò)控制Al3+濃度，成功制備出不同濃度的Al3+摻雜ZnO納米結(jié)構(gòu)。隨著Al3+濃度的提升，ZnO納米棒陣列變得稀疏無(wú)序，到最后發(fā)生根本轉(zhuǎn)變成ZnO納米花結(jié)構(gòu)。通過(guò)分析試樣的Raman光譜，PL光譜，我們發(fā)現(xiàn)摻雜濃度低時(shí)，對(duì)Z