低維ZnO的制備與表征.pdf

1、氧化鋅（ZnO）是一種重要的直接寬帶隙半導(dǎo)體無(wú)機(jī)材料，具有六方纖鋅礦晶體結(jié)構(gòu)，室溫下的帶隙寬度約為3．37eV，激子結(jié)合能高達(dá)60meV。低維ZnO表現(xiàn)出與體材料明顯不同的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)等性質(zhì)，這些性質(zhì)與材料的組成、尺寸大小以及結(jié)構(gòu)和形貌密不可分。ZnO低維材料由于在光電子器件和傳感器等方面的廣闊的應(yīng)用前景，正受到人們的廣泛關(guān)注。 本文主要利用改進(jìn)的溶膠-凝膠法和水熱法制備出了具有各種形貌的ZnO低維材料。運(yùn)用各種表征和測(cè)試技

2、術(shù)例如掃描電鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）、紫外-可見(jiàn)吸收（UV-Vis）對(duì)所制備的ZnO納米/微米粉體進(jìn)行了分析研究。研究結(jié)果如下： （1）利用改進(jìn)的溶膠-凝膠法制備出了具有球形形貌的ZnO納米粉體及Mg摻雜的MgxZn1-xO粉體材料。研究結(jié)果表明，煅燒溫度是材料合成的關(guān)鍵因素。在合適的制備條件下，可以得到大小在50nm左右，形貌規(guī)整，表面圓滑的球形ZnO。 （2）該方法工藝簡(jiǎn)單，周期短，易于Mg元素的摻雜，摻雜

3、成分在固溶度范圍內(nèi)能很好的固溶于ZnO基體；紫外-可見(jiàn)吸收光譜分析表明，隨Mg元素?fù)诫s量的增加，ZnO晶體的禁帶寬度變大。 （3）通過(guò)水熱法，以醋酸鋅（Zn（Ac）2·2H2O）和不同礦化劑為原料，以聚乙二醇（PEG400）為形貌控制劑合成了柱狀、棒狀和竹節(jié)狀的ZnO低維結(jié)構(gòu)；通過(guò)不同因素的考察，分析了其生長(zhǎng)機(jī)制。 （4）研究表明：1）當(dāng)Zn2+濃度為0．13mol／L時(shí)，合成了竹節(jié)狀的微米結(jié)構(gòu)，其端面為平整六邊形，整體