復合氧化物納米結構的合成與表征.pdf

1、ZnO、SnO2、In2O3作為優(yōu)異的寬禁帶半導體材料，在光電領域中具有廣闊的應用前景，成為近來的研究熱點之一。其中，ZnO/SnO2、ZnO/In2O3等復合氧化物納米結構的研究，受到越來越多的關注。
　　本文采用共熱蒸發(fā)法，分別以ZnO/In2O3、ZnO/SnO2混合粉末為原料，制備出了多種形貌的復合氧化物納米結構。通過掃描電子顯微鏡（SEM）、能譜儀（EDS）、透射電子顯微鏡（TEM）、顯微拉曼/光致發(fā)光光譜儀等手段，對合

2、成產(chǎn)物的形貌、成分、晶體結構和性質(zhì)進行表征，并探討了合成產(chǎn)物的生長機理。本文的主要結果如下：
　　1）以ZnO/In2O3混合粉末為原料，在Al2O3與Si?111?基片上，生長出了ZnO/In2O3復合氧化物納米環(huán)結構。實驗結果表明，實驗中合成的納米環(huán)分為兩類，一種是納米環(huán)的上下表面為極性面，另一種是納米環(huán)的內(nèi)外表面為極性面。納米環(huán)的生長機理均為氣固生長機理, ZnO與In2O3在高溫下蒸發(fā)，分解成Zn、In、O等氣相物。在低溫

3、下氣相物重新氧化復合，形成側面為極性面的納米帶，納米帶再按照不同的方向繞成納米環(huán)。光致發(fā)光光譜表明，納米環(huán)在373-380nm區(qū)域內(nèi)有很強的紫外峰，而在可見光區(qū)域發(fā)光峰較弱。
　　2）以ZnO/SnO2混合粉末為原料，在Al2O3基片上，生長了形狀各異的ZnO/SnO2復合氧化物納米結構，如納米梳、納米線、納米電纜結構。不同納米結構的形成與初始的ZnO/SnO2原料配比有關。其中，納米梳、納米線是以Sn為催化劑按照氣液固生長機制生

4、長的，而納米電纜結構是按照氣固生長機制生長的。通過EDS、拉曼、TEM等手段的分析，發(fā)現(xiàn)合成出以ZnO為芯、Zn2SnO4為鞘的納米電纜結構，ZnO的生長方向為<0001>方向，ZnO芯與Zn2SnO4鞘之間晶面位向外延生長關系為：Zn2SnO4(-110)||ZnO(-1210)，Zn2SnO4(111)||ZnO(0001)。光致發(fā)光光譜表明，ZnO/SnO2納米線除了在380.732nm附近有很強的紫外峰外，在可見光區(qū)域還有很強的