ZnO基微-納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)的制備及其光學(xué)性能.pdf

1、本文通過較為簡單方便的方法合成了ZnO/CdS異質(zhì)結(jié)構(gòu)的多孔空心微球、CdS/ZnO核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)、ZnO/ZnMgO異質(zhì)結(jié)構(gòu)有孔棱柱，并利用X—射線衍射(XRD)、差熱—熱重(TG—DTA)、X光電子能譜(XPS)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)、紫外—可見吸收光譜(UV—Vis)、電子共振順磁波譜(EPR)以及熒光光譜(PL)等手段對所得材料的結(jié)構(gòu)、形貌以及光學(xué)性能等

2、方面進(jìn)行了表征，所得結(jié)果如下： 采用直接空氣氧化法合成了ZnO/CdS異質(zhì)結(jié)構(gòu)的多孔空心微球。該微球的平均直徑在3μm左右，其表面粒徑為100-300 nm的微粒所組成。該微粒為ZnO和CdS以原子層的形式交替生長，形成的自組裝異質(zhì)結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在200-540 nm的波長范圍內(nèi)具有良好的吸收性能，并在400 nm波長的激發(fā)下產(chǎn)生主峰位于530nm的很強(qiáng)的黃綠光發(fā)射。 通過較為簡單的溶膠—凝膠法制備出ZnO、CdS和CdS

3、/ZnO核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)的前驅(qū)體，經(jīng)空氣氣氛下高溫處理后得到了ZnO殼厚度在10 nm左右的CdS/ZnO核殼結(jié)構(gòu)。ZnO殼與CdS核之間并沒有形成明顯的晶界，僅通過一層過渡層相連。發(fā)現(xiàn)CdS/ZnO核殼結(jié)構(gòu)的光學(xué)帶寬與ZnO和CdS相比有明顯的收縮。同時，激發(fā)和發(fā)射光譜與ZnO和CdS相比都產(chǎn)生了明顯的變化，同時還大大提高了紅光發(fā)射強(qiáng)度。 在1000℃空氣氣氛下，通過直接氧化商品ZnS和MgCl2粉末得到了ZnO/ZnMgO異質(zhì)