用納米球類光刻技術(shù)可控制備ZnO納米點的研究.pdf

1、ZnO作為一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，在發(fā)光器件、透明電極、光探測、壓電轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域備受關(guān)注。和體材料相比，ZnO納米點由于量子效應(yīng)具有更大的帶隙能量和更高的激子束縛能，使得納米器件的性能更加優(yōu)異，目前自組織方法生長的ZnO量子點分布、密度和尺寸都是隨機的，不均勻的納米點的受限能級彌散在一定范圍之內(nèi)，造成很大的發(fā)光展寬，降低了器件的性能。因此為了提高ZnO納米點的均勻性，實現(xiàn)尺寸和密度的可控生長，提出用納米球類光刻技術(shù)制備ZnO納米點。

2、 本文首先介紹了量子點和納米球類光刻技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并將其聯(lián)系起來，首次在室溫下用納米球類光刻技術(shù)直接生長出ZnO納米點，呈規(guī)則周期排列，研究了其發(fā)光性能，并重點研究了通過改變沉積時間，實現(xiàn)ZnO納米點的尺寸可控生長。其中主要的研究結(jié)果如下： 1.在室溫下，用納米球類光刻技術(shù)結(jié)合電子束蒸發(fā)在Si(100)襯底上得到了呈六邊形周期排列的．ZnO納米點，形貌為類三角形，邊長約100 nm，密度約為1.25×10<'9> cm<'-2

3、>沉積時間為1 min時，原子力顯微鏡測出ZnO納米點的高度約為5 nm；XRD測試表明ZnO納米點具有良好的c軸取向性；室溫光致發(fā)光譜測試表明其能帶相對于ZnO薄膜藍移了74 meV，低溫下(12 K)藍移60 meV。 2.利用納米球類光刻技術(shù)，通過改變電子束蒸發(fā)的沉積時間，可以控制ZnO納米點的大小。隨著生長時間從1 min增長到2 min到3 min，ZnO納米點的厚度增加，室溫光致發(fā)光譜測試表明，自由激子束縛能從3.3