ZnO纳米结构发光特性及等离子体表面改性研究

发布时间：2023-06-27 22:13

　　氧化锌(ZnO)材料由于其具有独特的光电性质,在半导体光电子器件方面具有广阔的应用前景,是重要的第三代半导体材料。在室温环境下,其禁带宽度为3.37 eV,激子束缚能为60 meV,远远大于其他半导体材料,有望实现室温下的受激发射,可以得到在室温下工作的半导体激光器。氧化锌纳米结构在具备ZnO材料自身光电性质的同时还具备纳米材料的特性,在激光器、探测器和传感器等方面均取得了重要的研究进展。纳米材料与体材料相比,具有极大的比表面积,可以使纳米器件的性能大幅度提升,同时在材料表面也会引入高的表面态密度,降低载流子的复合效率,从而降低其发光性能。因此本研究工作将利用Ar⁺等离子体对ZnO纳米结构进行表面处理,调节其表面态密度,改善其发光特性,并深入研究Ar⁺等离子体的处理时间及处理能量变化对ZnO纳米结构发光性能的影响。(1)采用化学气相沉积法生长ZnO纳米结构,研究ZnO纳米结构不同生长条件对其表面形貌和光学特性的影响,从中获得最优的生长条件:生长温度为950℃、生长时间为30 min、Ar气体流量为99 sccm。在此条件下生长的ZnO纳米线具...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 前言
    1.2 纳米材料的概述和特性
        1.2.1 纳米材料的概述
        1.2.2 纳米材料的特性
    1.3 ZnO材料的概述
        1.3.1 ZnO的晶体结构和本征缺陷
        1.3.2 ZnO的能带结构和光电性质
        1.3.3 ZnO纳米结构生长的研究进展
    1.4 等离子体增强发光的概述
        1.4.1 等离子体增强发光的理论
        1.4.2 等离子体增强发光的研究进展
    1.5 本论文选题依据和主要研究内容
第2章 ZnO纳米结构的制备
    2.1 ZnO纳米结构的制备方法
    2.2 ZnO纳米结构的制备实验步骤
    2.3 ZnO纳米结构制备的影响因素
        2.3.1 生长温度对ZnO纳米结构的影响
        2.3.2 生长时间对ZnO纳米结构的影响
        2.3.3 气体流量对ZnO纳米结构的影响
    2.4 本章小结
第3章 Ar⁺等离子体对ZnO纳米线处理不同时间的表面改性及光学性质的研究
    3.1 引言
    3.2 Ar⁺等离子体对ZnO纳米线处理不同时间的方法
    3.3 Ar⁺等离子体对ZnO纳米线处理不同时间特性的影响
    3.4 本章小结
第4章 不同能量Ar⁺等离子体对ZnO纳米线的表面改性及光学性质的研究
    4.1 引言
    4.2 不同能量Ar⁺等离子体处理ZnO纳米线的方法
    4.3 不同能量Ar⁺等离子体处理ZnO纳米线特性的影响
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
攻读学位期间取得的成果
致谢



本文编号：3835432