鋅的硫?qū)侔雽?dǎo)體納米-微米材料和有序排列薄膜的制備及其結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、本文試圖在二氧化硅、玻璃等微電子上常用的基片上采用液相合成方法制備具有有序排列結(jié)構(gòu)的鋅硫族半導(dǎo)體化合物薄膜,并尋找一種控制其結(jié)構(gòu)、形貌、取向、性能的方法.論文的主要內(nèi)容包括:1.采用化學(xué)溶液法制備出形貌、粒徑和長徑比的可控的氧化鋅顆粒.研究反應(yīng)溶劑和反應(yīng)物濃度等條件對氧化鋅顆粒的形貌、粒徑以、長徑比及紫外吸收性能的影響.在以水作為溶劑時(shí),制備出一維棒狀的氧化鋅晶體,晶體的長徑比可由反應(yīng)物的濃度來控制;在以甲醇作為溶劑時(shí),制備出零維類球形

2、的氧化鋅晶粒,晶粒的尺寸和產(chǎn)物的紫外吸收波長可由反應(yīng)物的濃度來控制.這種無需表面活性劑、聚合物等模板劑并且可以控制納米晶尺寸和形貌的液相制備方法為制備有序排列的氧化鋅薄膜打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).2.采用化學(xué)溶液法制備出由球形顆粒二維排列而成的氧化鋅薄膜.詳細(xì)研究了反應(yīng)條件對氧化鋅薄膜結(jié)構(gòu)、形貌和紫外-可見光吸收性能的影響.發(fā)現(xiàn)增大反應(yīng)物的濃度,會增大氧化鋅顆粒的直徑,并且增強(qiáng)薄膜對紫外光和可見光的吸收,但是同時(shí)會降低薄膜的熒光性能.這種有序排

3、列氧化鋅薄膜的結(jié)構(gòu)和性能可以由反應(yīng)物的濃度加以控制,從而為氧化鋅薄膜的可控合成提供了新的方法.此外,采用化學(xué)溶液法首次成功的制備出由球形顆粒二維排列而成的硒化鋅薄膜,填補(bǔ)了該結(jié)構(gòu)硒化鋅薄膜的空白.3.采用化學(xué)溶液法成功的在石英等基片上合成出了塔狀、花簇狀和管狀新形貌一維氧化鋅有序排列薄膜.研究了反應(yīng)條件對氧化鋅有序排列薄膜形貌和取向性的影響規(guī)律.結(jié)果表明氧化鋅有序排列薄膜形貌和取向性可以由反應(yīng)物的濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)預(yù)超聲處理等反應(yīng)條件

4、控制.此外,對形成不同形貌的一維氧化鋅有序排列薄膜的機(jī)理加以了探討,加深了對有序排列薄膜生長規(guī)律的認(rèn)識.4.采用化學(xué)溶液法成功的將一維氧化鋅有序排列薄膜部分硫化成電纜狀硫化鋅-氧化鋅有序排列薄膜、完全硫化成管狀硫化鋅有序排列薄膜以及硒化成一維硒化鋅有序排列薄膜.詳細(xì)研究了硫化溫度和硫化時(shí)間對硫化效果的影響,發(fā)現(xiàn)硫化溫度和硫化時(shí)間可以控制硫化程度,改變硫化鋅和氧化鋅的比例.通過對硫化過程的跟蹤測試,研究了硫化機(jī)理.這種溶液轉(zhuǎn)化的方法為硫化