纳米ZnO/高硅氧玻璃复合光学材料的研究

发布时间：2024-02-03 07:20

　　氧化锌(Zn O)是一种新型的直接带隙半导体材料,带隙很宽为3.37e V,激子束缚能高达60me V,比室温热离化能(26me V)大很多,可以实现室温或高温下的激子发光,是一种理想的短波长光电材料。纳米Zn O除了具有块体氧化锌的特性外,还具有纳米材料的尺寸效应、界面效应等性能,使纳米Zn O展现出更加优异的光电性能。纳米Zn O与玻璃构成复合材料是纳米Zn O的新应用,此复合材料在光学显示、有源光纤等领域具有潜在应用。在现有的玻璃体系中,高硅氧玻璃以其机械强度高、热膨胀系数低、化学稳定性好、耐高温、耐腐蚀、耐烧蚀等优良的性能而著称,其与纳米氧化锌结合构成的复合材料具有独特光学性能。高硅氧玻璃可以由纳米多孔玻璃经过烧结来获得,而多孔玻璃具有纳米孔径可调、比表面积和孔容较大、吸附性能好等特性,便于Zn O的均匀掺入,避免了纳米Zn O团聚而导致的荧光淬灭,可以提高其发射强度。本论文研究了纳米Zn O/高硅氧玻璃复合材料的制备和光学性能,为其在光电领域的应用提供了理论指导和实践铺垫。本文选择Na2O-B2O3-Si O2系统作为高硅氧玻璃的基础成分,配合料经过高温熔融、热处理分相、酸浸...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1ZnO的六方纤锌矿结构(a)和晶胞(b)

在应用方面ZnO比GaN更有优势。直接带隙半导体ZnO(Ⅱ-Ⅵ族)禁带很宽(Eg=3.37eV)，室温下激子束缚能约60m是室温热离化能(26meV)的二倍多，所以激子能在室温环境中稳定的存在，可以用来备室温和高温环境下使用的发光、激光器件。纳米ZnO兼具普通氧化锌和纳米材料的性....

图1-2ZnO纳米带的SEM(a)和TEM(b)

华南理工大学硕士学位论文长氧化锌的衬底放在前驱液中，再将盛有前驱液的容器置于水浴锅内，一般0-100℃下保温一定时间，即可得到Zn(OH)2沉淀。经过热处理沉淀，Zn(OH)2脱水为ZnO。根据样品的特殊性和实验室已有的设备仪器，本论文选择化学水浴法制备纳米Zn硅氧玻璃复合光....

图1-3纳米氧化锌的形貌(a)纳米弹簧[27]

米蝌蚪[40]等形貌结构，部分形貌结构如图1-3所示。其课题组投入大量的精力来研究ZnO纳米材料的制备、表征、应用等方面，其研究具有独特性和原创性。图1-4纳米发电机的原理图[41](a)和(b)ZnO纳米线的SEM和TEM图像(c)纳米发电机的实验装置Fig.1-4T....

图1-4纳米发电机的原理图

-3纳米氧化锌的形貌(a)纳米弹簧[27](b)纳米环[28](c)纳米螺旋[29](d)纳米(e)纳米棒[31]ig.1-3ThemorphologyofnanoZnO(a)nanosprings(b)nanorings(c)nanoheli(d)....

本文编号：3893946