基于ZnO微米线发光及紫外探测器件的研制

发布时间：2024-04-01 00:11

　　紫外光电器件在绿色照明,光通信和紫外探测等方面有着广泛的应用和巨大的前景。II-VI族半导体氧化锌(Zn O)材料作为一种直接带隙半导体,其室温下具有3.37 e V的禁带宽度和高达60 me V的激子结合能,是一种实现室温下高效的紫外激光的候选材料,而且Zn O还具有原材料丰富,价格低廉,安全环保等优点。Zn O极易制备各种纳米结构,纳米Zn O材料由于高的结晶质量和量子效应的作用,在发光和紫外探测上具有重要应用潜力。Zn O微米结构与纳米结构相比,同样具有单晶的结晶质量,并且具有更易于操作及制备器件的尺寸、自带谐振器等优点。本文围绕了Zn O微米线的可控生长和光电器件的制备进行了研究探索,并取得了如下的创新性研究成果:1.利用化学气相沉积(CVD)的方法制备出截面为四边形的氧化锌微米线,这种微米线具有F-P谐振腔模式,并通过生长温度实现了对尺寸的初步可控生长。我们使用Ag纳米颗粒对Zn O微米线进行了包覆,利用Ag等离子体基元与微米线F-P腔模式发生强耦合,光致发光增强效果可以高达102倍。2.制备了基于单根Zn O微米线的绿光电致发光器件,其中心波长位于500nm,通过Au纳米颗...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1ZnO晶体的球棍模型结构示意图（a）岩盐型结构、（b）立方闪锌矿结构、（c）六角

中国科学院大学博士学位论文：基于ZnO微米线发光及紫外探测器件的研制1.2ZnO的基本性质ZnO属于II-VI族化合物，是一种直接带隙的宽禁带的半导体材料，其晶体结构有三种：六角纤锌矿结构、立方闪锌矿结构，和较为罕见的岩盐型结构，结构示意图分别如图1.1中所示。立....

图1.3MBE法外延的ZnO薄膜的AFM表面形貌图形

第1章绪论浦激射器Zhu.Z和TangZikang等人分别报道了ZnO薄膜[13,14]，在国际上掀起了ZnO材料的研究热潮。angZikang等人在AppliedPhysicsLetters杂质上报现象[15]。ZnO薄膜是采用激光辅助的....

图1.4ZnO薄膜的光泵浦受激发射图谱

6图1.4ZnO薄膜的光泵浦受激发射图谱8年至2000年间，CaoHui等人先后在AppliedPhysiewLetters杂志上报道了光泵浦激发ZnO多晶薄膜和。ZnO粉末是在ITO衬底上用电泳的方法沉积的，粒右的，粉末的厚度在6nm到....

图1.5ZnO粉末的在不同激发强度下的发光图谱，从下至上激发强度分别为400，562，763，875，1387kW/cm2

7不同激发强度下的发光图谱，从下至上激发强度分。激发面积约为1600μm2。插图为光在粉末中经过多个闭合回路。gPeidong等人在Science杂志上报道了ZnO射现象[19,20]，单根的ZnO纳米线就可以作为激光器，这篇报道引起了科研人员对纳米激光是采用....

本文编号：3944711