本文關(guān)鍵詞：基于擴散摻雜的ZnO微納結(jié)構(gòu)制備及其光學(xué)性質(zhì)研究　出處：《長春理工大學(xué)》2015年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：ZnO微納結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越而被廣泛應(yīng)用到各個高新技術(shù)領(lǐng)域,尤其是在光電子器件方面具有重要的應(yīng)用價值。受主摻雜型ZnO因不必是純粹的p型材料也可實現(xiàn)受主相關(guān)的發(fā)光,因而近年來對此類材料的研究一直倍受關(guān)注。本論文采用擴散摻雜原理,圍繞受主摻雜型ZnO微納結(jié)構(gòu)制備及其光學(xué)性質(zhì)展開了研究。發(fā)現(xiàn)以IB族元素Cu、Ag和V族元素N對ZnO微納結(jié)構(gòu)進行摻雜,可實現(xiàn)對ZnO光學(xué)性質(zhì)的調(diào)控,且可在其發(fā)光光譜中觀察到明顯的受主發(fā)光行為。具體研究結(jié)果如下:1.利用不同的方法制備了Ag摻雜ZnO納米結(jié)構(gòu)。利用化學(xué)浴沉積法制備了Ag摻雜ZnO納米棒及花狀結(jié)構(gòu);利用水熱法結(jié)合原子層沉積技術(shù)制備了ZnO/Ag-ZnO核殼納米棒結(jié)構(gòu)。測試結(jié)果表明,Ag摻雜的ZnO納米結(jié)構(gòu)中均觀察到了受主相關(guān)發(fā)光峰,ZnO/Ag-ZnO核殼納米棒結(jié)構(gòu)受主結(jié)合能為124meV。2.研究N化處理對Ag摻雜ZnO納米結(jié)構(gòu)的影響。經(jīng)過對比分析發(fā)現(xiàn),N化處理可以提高Ag在ZnO中的摻雜濃度,減少ZnO的表面缺陷,且具有較好的受主相關(guān)的發(fā)光行為。3.利用溶膠凝膠法制備了Cu摻雜ZnO薄膜。發(fā)現(xiàn)Cu摻雜可導(dǎo)致ZnO的吸收邊紅移,且退火后的摻雜樣品中觀察到較好的受主發(fā)光行為。4.利用柯肯達爾效應(yīng),獲得了ZnO/ZnAl2O4核殼納米棒陣列。研究表明熱擴散后納米棒陣列的發(fā)光性質(zhì)與受主相關(guān),而受主的來源主要為退火過程中ZnO中鋅離子向Al2O3層擴散而留下的鋅空位,受主結(jié)合能為118 meV。
【學(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O614.241
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本文編號：1314083