Si衬底上制备ZnO纳米阵列与ZnO的纳米修饰
本文关键词:Si衬底上制备ZnO纳米阵列与ZnO的纳米修饰
更多相关文章: ZnO纳米棒/纳米阵列 溶液浓度 籽晶固化 纳米修饰
【摘要】:纳米氧化锌(ZnO)属于新型宽禁带半导体材料,其室温下禁带宽度为3.37eV,激子束缚能为60me V,在短波长发光及探测方面具有广泛的应用前景。科研人员已利用一维ZnO纳米棒/纳米阵列制备了许多性能优异的半导体器件。材料的形貌及结构将对其光电性质产生重要影响,本论文研究了Si衬底上制备的ZnO纳米棒/纳米阵列的形貌和结构,并分析了溶液浓度在其生长期间的影响。利用湿法刻蚀技术对ZnO纳米棒/纳米阵列进行修饰处理,讨论了刻蚀时间对其形貌与结构的影响。具体研究内容如下:(1)首先,利用水热法,以Si为衬底,在不同溶液浓度条件下获得了具有不同几何尺寸的六角ZnO纳米棒/纳米阵列。结合SEM、TEM和XRD等表征技术,对ZnO纳米棒/纳米阵列的形貌与结构进行了系统研究。此外,研究了籽晶固化处理对ZnO纳米棒/纳米阵列在后期湿法刻蚀处理时的影响。(2)基于SEM、TEM和XRD等测试结果,利用晶体生长理论,讨论了ZnO纳米棒/纳米阵列的生长机理,并提出了相对应的模型。(3)利用氯化铵水溶液对ZnO纳米棒/纳米阵列进行了纳米修饰,研究刻蚀时间对ZnO纳米阵列形貌与结构的影响,获得了具有锥状结构的纳米阵列,这为场发射器件的制备提供了技术基础。实验结果表明在一定时间范围内,刻蚀后的ZnO纳米阵列仍然处于垂直衬底的生长状态。
【关键词】:ZnO纳米棒/纳米阵列 溶液浓度 籽晶固化 纳米修饰
【学位授予单位】:辽宁师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TQ132.41;TB383.1
【目录】:
- 摘要3-4
- Abstract4-7
- 1 绪论7-13
- 1.1 ZnO的结构与性质7-10
- 1.1.1 ZnO的基本结构7-9
- 1.1.2 ZnO的光电性质9-10
- 1.2 ZnO纳米材料的应用10-13
- 1.2.1 ZnO纳米气敏传感器10
- 1.2.2 ZnO纳米压敏器件10-11
- 1.2.3 纳米ZnO太阳能电池11
- 1.2.4 二极管11-13
- 2 ZnO纳米材料的制备与表征13-21
- 2.1 ZnO纳米材料的制备13-15
- 2.1.1 低温水热法(Chemical Bath Deposition-CBD)13
- 2.1.2 磁控溅射法(Magnetic Sputtering)13
- 2.1.3 化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition-CVD)13-14
- 2.1.4 金属有机物化学气相沉积法 (Metal Organic Chemical VaporDeposition-MOCVD)14
- 2.1.5 脉冲激光沉积法(Pulsed Laser Deposition-PLD)14-15
- 2.1.6 分子束外延法(Molecule Beam Epitaxy-MBE)15
- 2.2 ZnO纳米材料的表征15-21
- 2.2.1 扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope-SEM)15-16
- 2.2.2 透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy-TEM)16-17
- 2.2.3 X射线衍射(X-ray Diffractio-XRD)17-18
- 2.2.4 光致发光光谱(Photoluminescence-PL)18-19
- 2.2.5 X射线光电子能谱 (X-ray Photoelectron Spectroscopy-XPS)19-21
- 3 Si衬底上ZnO纳米阵列的制备21-34
- 3.1 Si衬底上制备ZnO纳米阵列21-24
- 3.2 溶液浓度对ZnO纳米阵列的影响24-27
- 3.3 籽晶固化对ZnO纳米阵列的影响27-33
- 3.4 小结33-34
- 4刻蚀技术对ZnO纳米棒的修饰34-45
- 4.1 ZnO纳米棒的生长34-36
- 4.2 ZnO纳米棒生长模拟分析36-37
- 4.3 刻蚀时间对ZnO纳米结构的影响37-42
- 4.4 ZnO纳米修饰的模拟分析42-44
- 4.5 小结44-45
- 结论45-46
- 参考文献46-48
- 攻读硕士学位期间曾发表的学术论文48-49
- 致谢49
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 鲁金忠;张永康;周骏;孔德军;任旭东;葛涛;;ZnO纳米晶体的同轴送氧激光制备及其特性[J];江苏大学学报(自然科学版);2006年05期
2 刘超;王树林;蹇敦亮;朱钰方;赵立峰;杨全富;;室温Zn粉直接制备ZnO纳米颗粒薄膜及其机理研究[J];功能材料;2013年11期
3 陈廷芳;周博艺;代丽君;王引书;;ZnO纳米棒光学性质的调制及其稳定性[J];北京师范大学学报(自然科学版);2014年01期
4 冯跃军;庞起;何军;梁春杰;周立亚;;ZnO纳米四脚状阵列电极染料敏化太阳能电池[J];功能材料;2012年04期
5 靳福江;李珍;李飞;;ZnO纳米棒水热法制备及其发光性能[J];功能材料与器件学报;2007年05期
6 邓蕊;张锷;张喜田;;ZnO纳米钉的制备和光学性质研究[J];人工晶体学报;2007年04期
7 刘秀兰,李佳,赵晓鹏;ZnO纳米棒的低温湿化学制备[J];功能材料;2005年04期
8 杨丽丽;赵庆祥;马格纳斯·维兰德;;晶核层对ZnO纳米棒阵列结构和性能的影响(英文)[J];吉林师范大学学报(自然科学版);2009年03期
9 邹强;张之圣;李海燕;李玲霞;胡明;秦玉香;刘志刚;;高分子自组装ZnO纳米带合成过程的研究[J];无机化学学报;2006年09期
10 李金钗;朱昱;卢红兵;田玉;;ZnO纳米结构的电化学法可控生长及其机理[J];武汉大学学报(理学版);2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 武丽慧;张永哲;韩立中;康翠萍;谢二庆;;ZnO纳米球制备染料敏化太阳能电池电极的研究[A];TFC'07全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2007年
2 王秀军;陈冠华;;维度变化导致ZnO纳米带出现金属性[A];中国化学会第九届全国量子化学学术会议暨庆祝徐光宪教授从教六十年论文摘要集[C];2005年
3 王玉新;李新勇;;低温湿化学法制备ZnO纳米棒阵列膜[A];第五届全国环境催化与环境材料学术会议论文集[C];2007年
4 吴尝;朱克荣;周广东;;ZnO纳米晶的拉曼光谱[A];第十五届全国光散射学术会议论文摘要集[C];2009年
5 王明军;方国家;艾磊;刘逆霜;高慧敏;赵兴中;;种子层对染料敏化ZnO纳米棒光伏电池性能的影响[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(4)[C];2007年
6 于灵敏;朱长纯;;丝网印刷ZnO纳米锥场发射特性研究[A];第九届真空技术应用学术年会论文集[C];2006年
7 徐春祥;朱光平;J.Kasim;李欣;陈瑞添;杨仪;申泽骧;孙小卫;;ZnO纳米碟的发光与Raman光谱图像[A];第11届全国发光学学术会议论文摘要集[C];2007年
8 孔林;王亮;杨家祥;许献云;周虹屏;吴杰颖;田玉鹏;;单一前驱体溶剂热法制备花样ZnO纳米结构[A];全国第十四届大环化学暨第六届超分子化学学术讨论会论文专辑[C];2008年
9 韩啸;程轲;张电波;师清;戴树玺;杜祖亮;;ZnO纳米棒阵列/CdS纳米晶复合结构的制备及其光电性质[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
10 黄在银;谭学才;袁爱群;吴健;周泽广;;特殊ZnO纳米结构的自组装合成与表征[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(下)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨琴;基于ZnO纳米棒的核/壳纳米异质阵列的制备和光学特性[D];复旦大学;2014年
2 梁金坤;p型Sb掺杂ZnO纳米棒的制备与光电性能[D];合肥工业大学;2015年
3 林艳红;ZnO纳米粒子的制备及其表面光电特性的研究[D];吉林大学;2006年
4 刘玉学;SiO_2包埋的ZnO纳米粒子的制备及其结构和光学特性研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年
5 高铭;掺杂ZnO(ZYO,ZMEO)和ZnO纳米复合材料(MgO/ZnO,,Ag/ZNTs)的光学性能研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
6 范东华;ZnO纳米结构的制备、表征及其光学性质研究[D];上海交通大学;2008年
7 杨峰;ZnO纳米结构形态调控与表面光电性能研究[D];浙江大学;2008年
8 董林;ZnO纳米晶的修饰、自组装及光学性质研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
9 万青;零维Ge和一维ZnO纳米结构与器件[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2004年
10 Musbah Hamed Babikier Elmahi;ZnO纳米薄膜和纳米棒的制备及其掺杂改性研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 程烯;溶液燃烧法制备ZnO纳米结构及光催化性能研究[D];兰州大学;2015年
2 吴彩平;以ZnO纳米棒阵列薄膜为光阳极的染料敏化太阳能电池研究[D];中国矿业大学;2015年
3 奚洪亮;ZnO纳米柱结构的制备与改性及其在太阳能电池中的应用[D];青岛科技大学;2015年
4 陈钢;界面SAMs层修饰对CdS量子点敏化ZnO纳米棒太阳能电池性能的影响[D];吉林师范大学;2015年
5 吕睿;一维有序ZnO纳米铅笔阵列的制备及其光解水制氢性能[D];天津大学;2014年
6 毛玉珍;Mn掺杂ZnO纳米纤维/小尺寸ZnO纳米粒子的制备及其对丙酮气敏特性的研究[D];西北师范大学;2015年
7 常城;Si衬底上制备ZnO纳米阵列与ZnO的纳米修饰[D];辽宁师范大学;2015年
8 李庆伟;垂直ZnO纳米棒阵列的水溶液法可控生长及N掺杂ZnO薄膜的电学机制研究[D];大连理工大学;2010年
9 张晓楠;ZnO纳米棒阵列制备及染料敏化太阳能电池研究[D];兰州理工大学;2012年
10 刘然;一维有序ZnO纳米棒阵列薄膜的制备及应用[D];北京交通大学;2007年
本文编号:847821
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/847821.html