氧化锌/二氧化钛纳米材料的水热法制备、表征及在光电器件中的应用

发布时间：2024-10-04 17:27

　　宽禁带半导体如ZnO和TiO2等以其优良的光电性能,简单的制备工艺受到科研工作的广泛关注。由于其在常温环境中有良好的光、温度的稳定性,环境友好,在低温下可以通过简单的方法得到结晶良好的,有优良透射率的ZnO纳米结构和TiO2颗粒。还可以通过简单的方法对ZnO和TiO2进行能带调控,使得其在光电领域有了更广泛的应用和发展。本论文主要从ZnO和TiO2的水热合成,以及其在光电方面的应用着手,优化并拓展了其在光电器件方面的应用。 1.通过实验分析发现,低温水热法生长的ZnO纳米杆的形貌对生长过程中的某个参数是敏感的,具有对应关系,如纳米杆的直径于水热法中前驱液的浓度,纳米杆的长度和水热法生长的时间,纳米杆垂直度和种子层的结晶质量等。这就为我们在实际需要时按照我们的需求用水热法生长氧化锌纳米杆找到了方便的路径,达到可控生长。 2.制作了以水热法生长的长度不一致的具有大比表面积的ZnO纳米杆阵列,通过脉冲激光沉积的方法在纳米杆阵列上沉积了非晶的WO3变色材料。以多孔的TiO2层为对电极,制作了为以ZnO纳米杆为基底的WO3透明电致变色器件。得到了着褪色时间分别为4.2和4秒,器件在着色...

【文章页数】：159 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1纤锌矿氧化锌的晶体结构和常用四指数标定下Zn0六角结构

1.2.2氧化锌纳米颗粒及其应用纳米氧化锌材料由于颗粒半径小，比表面积大，与普通氧化锌材料相比显示出许多新异的物理、化学特性。纳米氧化锌在光敏，气敏，生物传感器，以及光电转换上都有广泛的用途。对ZnO纳米材料特性的研究不仅可以解释一些由于尺度效应和表面效应所带来的对其物理性能的影....

图1一2文献报道的(a)纳米管[481，(b)纳米线149]，(

氧化锌由于其简单的合成工艺，丰富的纳米结构形态，和广阔的应用前景，吸引了越来越多的科研工作者的研究兴趣。其中氧化锌的纳米管[48]、纳米线[49]、纳米棒150]、纳米球15’]，纳米梳152]，纳米三角四角等结构都有报道，如图1一2所示。氧化锌这种丰富的纳米结构使得其在纳米加工....

图2一1洗干净的载玻片表面形貌

图2一1洗干净的载玻片表面形貌2.1.2种子层的形貌分析图2一1为洗干净的载玻片表面形貌，可以看到载玻片表面洗的很干净，没有大的杂质颗粒出现。图2一2旋涂2次和3次得薄膜形貌上图可以看到旋涂两次的种子层只有几十纳米，没有完全覆盖住衬底，并且表面很多凸起。这种现象和旋涂法本身的特点....

图2一2旋涂2次和3次得薄膜形貌

图2一1洗干净的载玻片表面形貌2.1.2种子层的形貌分析图2一1为洗干净的载玻片表面形貌，可以看到载玻片表面洗的很干净，没有大的杂质颗粒出现。图2一2旋涂2次和3次得薄膜形貌上图可以看到旋涂两次的种子层只有几十纳米，没有完全覆盖住衬底，并且表面很多凸起。这种现象和旋涂法本身的特点....

本文编号：4006956