ZnO有序微結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)方法.pdf

1、膠體晶體是由尺寸均勻、形狀一致、化學(xué)組成相同的單分散膠體顆粒，組裝而成的有序周期結(jié)構(gòu)材料。由于膠體顆粒的有序性周期排列，在光子晶體、光開關(guān)、有序孔狀功能材料等方面有廣闊的應(yīng)用前景。目前組裝膠體晶體所用到的膠體粒子主要有聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和二氧化硅。氧化鋅（ZnO）是一種直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體材料（禁帶寬度為3.37eV），具有較高的折射率（2.1～2.2），同時(shí)它還具備許多優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)。制備單分散的ZnO膠體球顆粒，組裝有序微結(jié)

2、構(gòu)的ZnO膠體晶體，有利于進(jìn)一步拓展膠體晶體的應(yīng)用。
　　微米管狀結(jié)構(gòu)的直徑一般在1~10μm之間，由于其具有獨(dú)特的管狀結(jié)構(gòu)和很高的比表面積，以及良好的力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、單分散性和可操作性。在電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)和微電機(jī)系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域都具有極大的潛在應(yīng)用價(jià)值。近些年來，人們對(duì)ZnO低維材料結(jié)構(gòu)的研究主要側(cè)重于納米線、納米棒、納米管和納米帶這些納米結(jié)構(gòu)的研究，對(duì)ZnO的微米管狀結(jié)構(gòu)的研究相對(duì)較少。
　　本文在總結(jié)

3、膠體晶體和微米管研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上。利用上清液制備了單分散ZnO膠體球懸浮液，通過重力場(chǎng)下的自組裝，使用ZnO膠體球在基片上組裝了有序微結(jié)構(gòu)的ZnO膠體晶體。采用水熱法，使用前驅(qū)物乙酸鋅在生長(zhǎng)有ZnO膠體球的玻璃基片上，結(jié)晶生長(zhǎng)了六棱管狀結(jié)構(gòu)ZnO。本文的主要研究工作和結(jié)果如下：
　　1.研究了加入上清液對(duì)制備單分散 ZnO膠體球懸浮液的重要性，制備了尺寸均勻、形狀一致的ZnO膠體球?？疾炝藨腋∫褐衂nO膠體球粒子的生長(zhǎng)過程，并對(duì)Z

4、nO膠體球粒子的生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了討論。
　　2.研究了不同上清液量對(duì)ZnO膠體球尺寸的影響。通過改變加入的上清液量，可以控制膠體球粒徑的大小。
　　3.對(duì)ZnO膠體晶體的透射譜測(cè)試表明，組裝的膠體晶體具有光子禁帶特性，證實(shí)了膠體晶體微觀上的有序排列。隨著ZnO膠體晶體球尺寸的增加，透射峰峰位向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)，透射峰峰位與膠體球尺寸成正比。
　　4.使用單一前驅(qū)物乙酸鋅，制備了結(jié)晶良好、尺寸均勻的六棱管狀結(jié)構(gòu) ZnO微米管