In、Al共摻雜ZnO一維納米結(jié)構(gòu)制備及光電性質(zhì)研究.pdf

1、一直以來，人們對納米材料有著越來越濃厚的興趣，特別是半導(dǎo)體納米材料顯得尤為突出。在眾多納米半導(dǎo)體材料中，氧化鋅（ZnO）以其獨(dú)特的性質(zhì)強(qiáng)烈的吸引著人們眼球，有著不可替代的位置，特別是在室溫下具有3.37 eV的寬帶隙，激子束縛能高（60 meV）等優(yōu)點(diǎn)。與純的相比較，Al摻雜的ZnO具有較高的電導(dǎo)率和光透射性，因此，Al摻雜的ZnO更適合用于透明半導(dǎo)體導(dǎo)電材料。In、Al共摻雜的ZnO不但可以增加載流子濃度提高導(dǎo)電性，而且，由于 In和

2、Al的原子半徑與Zn相近，摻雜后不易引起晶格畸變，In、Al共摻雜ZnO一維納米結(jié)構(gòu)有望成為性質(zhì)優(yōu)良的透明導(dǎo)電材料。
　　本文采用化學(xué)氣相沉積（CVD）的方法合成了In、Al共摻雜ZnO納米線和納米串的準(zhǔn)一維結(jié)構(gòu)，并且通過掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜分析（EDX）、X射線衍射（XRD）對樣品的形貌、結(jié)構(gòu)和成分進(jìn)行表征。通過XRD非常明顯地看出，只有一套典型的ZnO六角纖鋅礦結(jié)構(gòu)的衍射峰，從EDX能譜上分析，合成的這些納米串是由Z

3、n、O、Al和In元素組成，表明In和Al已經(jīng)成功的摻雜進(jìn)ZnO晶格。
　　采用了方法簡單的模板技術(shù)制作In、Al共摻雜一維ZnO納米結(jié)構(gòu)的電極，Au作為電極材料形成肖特基接觸。采用紫外光作為激發(fā)光源，研究了光電導(dǎo)的機(jī)制并分別對In、Al共摻雜ZnO納米線和納米串結(jié)構(gòu)的光電特性，包括在暗環(huán)境及紫外照射下的伏安特性，光電響應(yīng)率和光電響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了研究。
　　實(shí)驗(yàn)表明組裝的器件可以用于光電探測，納米串結(jié)構(gòu)的光電流響應(yīng)時(shí)間小于0.