無定形二氧化硅中原位生長ZnO納米晶及其發(fā)光性能.pdf

1、作為寬帶隙半導體納米材料，ZnO具有成本低，制備工藝簡單以及可控性生長等優(yōu)點，在光電器件中具有廣闊的應用價值。但是由于納米材料本身具有分散性差，易于團聚，從而較難控制其發(fā)光特性。本文重點討論了在SiO2形成的網絡結構中原位生長的ZnO納米晶的缺陷熒光發(fā)射特性以及發(fā)光機理。主要工作如下：采用化學沉淀法制備了在SiO2的網絡結構中生長了ZnO納米晶，通過改變前驅物正硅酸乙酯的用量調控SiO2網絡密度，達到調控ZnO納米晶的尺度。結合熒光光譜

2、、紫外-可見吸收光譜、X射線衍射，詳細的討論了網絡結構對ZnO納米晶的作用機理，以及對樣品在可見光區(qū)域的光增強效應和發(fā)光調控機理，并且提高了ZnO納米晶的分散性和穩(wěn)定性，對樣品的熒光強度的改善也具有作用。
　　采用半徑與鋅離子相差較小的Mg作為摻雜材料，研究了Mg摻雜對ZnO缺陷發(fā)光的影響。對于前驅物配比的影響研究發(fā)現(xiàn)，Mg的最佳摻雜濃度為5％，對發(fā)光性能的研究顯示，Mg摻雜影響了ZnO帶隙，出現(xiàn)了與帶隙變窄效應相關的吸收邊紅移現(xiàn)

3、象。同時對Mg摻雜ZnO進行了SiO2網絡的修飾，研究了Mg摻雜濃度對SiO2網絡修飾的ZnO發(fā)光特性的影響，吸收邊出現(xiàn)了與納米晶尺度效應和莫斯-布爾斯坦效應相關的藍移現(xiàn)象；通過改變反應時間對SiO2網絡修飾Mg摻雜ZnO納米晶發(fā)光特性的研究，并與反應時間對SiO2網絡修飾ZnO納米晶相比，發(fā)現(xiàn)隨著反應時間的增加，SiO2網絡修飾Mg摻雜ZnO納米晶的吸收光譜出現(xiàn)了紅移現(xiàn)象，即Mg摻雜影響了對SiO2修飾ZnO納米晶的晶體場，使得ZnO