Li、Mg掺杂ZnO微/纳米材料热敏和光电导性能研究

发布时间：2023-01-26 05:50

　　ZnO是一种重要的宽禁带直接带隙半导体,禁带宽度为3.37 eV,有着高达60 meV的激子束缚能,其制备方法多样且简单,相较于制备工艺更复杂的GaN等宽禁带半导体,ZnO在短波长光电器件,尤其是紫外光电探测方面有着很好的应用前景。目前,对其宽光谱响应和热敏性能的研究不够全面,为了使ZnO材料具有不局限于紫外区域的光电响应以及更加优异的热敏性能,本文分别使用Li和Mg元素掺杂对ZnO性质进行调控,采用更经济和方便的低温燃烧合成制备出带状ZnO掺杂微/纳米材料并对其进行测试研究,主要研究结果如下:1、对ZnO:Li和ZnO:Mg微/纳米材料分别进行热敏性能测试后发现两种掺杂的样品在加热后呈现出负温度系数,在室温到250℃的测试范围内样品都表现出稳定、优秀的热敏性能。与同种方法制备的纯ZnO微/纳米结构进行对比后可以看出掺杂大大提高了样品的热敏性能。2、对600℃退火下的ZnO:Li微/纳米材料的光电导性能研究发现样品在与Ag接触时形成欧姆接触,而且表现出持续的光电导现象。样品在紫外光区域有很好的选择性,呈现较强的光响应,开关比达到两个数量级。1000℃退火的样品因为暗电流过大导致器件的光... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 前言
    1.2 氧化锌基本性质
    1.3 氧化锌纳米材料
        1.3.1 纳米材料
        1.3.2 氧化锌微/纳米结构
    1.4 氧化锌微/纳米材料制备方法
        1.4.1 溶胶-凝胶法
        1.4.2 化学气相沉积法
        1.4.3 分子束外延
        1.4.4 低温燃烧法
    1.5 氧化锌纳米材料的热敏性质
    1.6 氧化锌纳米材料的光电性质
        1.6.1 光电探测
        1.6.2 宽光谱响应
    1.7 氧化锌掺杂
        1.7.1 Li元素掺杂
        1.7.2 Mg元素掺杂
    1.8 本论文的研究方向
第2章 材料制备与表征
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及仪器
        2.2.2 实验步骤
    2.3 样品检测与分析
        2.3.1 ZnO:Li微/纳米材料XRD分析
        2.3.2 ZnO:Li微/纳米材料EDS分析
        2.3.3 ZnO:Li微/纳米材料SEM分析
        2.3.4 ZnO:Mg微/纳米材料XRD分析
        2.3.5 ZnO:Mg微/纳米材料EDS分析
        2.3.6 ZnO:Mg微/纳米材料SEM分析
    2.4 总结
第3章 Li、Mg掺杂ZnO微/纳米材料热敏性能研究
    3.1 引言
    3.2 热敏器件的组装
    3.3 热敏性能研究
        3.3.1 ZnO:Li微/纳米材料热敏性能研究
        3.3.2 ZnO:Mg微/纳米材料热敏性能研究
    3.4 本章小结
第4章 Li、Mg掺杂ZnO微/纳米材料光电导性能研究
    4.1 引言
    4.2 光电器件的组装
    4.3 ZnO:Li微/纳米材料光电导性能研究
        4.3.1 光电导实验研究
        4.3.2 光谱响应实验研究
    4.4 ZnO:Mg微/纳米材料光电导性能研究
    4.5 本章小结
第5章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]高温NTC热敏电阻材料的研究进展[J]. 李旭琼,张廷玖,骆颖,刘心宇.  电子元件与材料. 2015(12)
[2]Fast response ultraviolet photodetectors based on solution-processed ZnO nanocrystals[J]. ZHANG TongShuo,YU Ji,DENG YuFu,TIAN Ning,GAO Peng.  Science China（Technological Sciences）. 2015(08)
[3]ZnO基紫外光电探测器的研究进展[J]. 刘云燕,袁玉珍,李洁,高绪团.  材料导报. 2007(10)
[4]低温燃烧合成无机化合物的研究进展[J]. 李岳,米晓云,季洪雷,安春爱.  长春理工大学学报(自然科学版). 2007(02)
[5]低温燃烧合成超细陶瓷微粉的最新研究[J]. 宿新泰,燕青芝,葛昌纯.  化学进展. 2005(03)
[6]ZnO光电导紫外探测器的制备和特性研究[J]. 叶志镇,张银珠,陈汉鸿,何乐年,邹璐,黄靖云,吕建国.  电子学报. 2003(11)

博士论文
[1]ZnO纳米结构及其器件研究[D]. 王红军.武汉大学 2012



本文编号：3732243