一維氧化鋅納米材料的制備及其電致發(fā)光器件的研究.pdf

1、氧化鋅（ZnO）是一種重要的寬禁帶半導體材料，它具有較高的激子束縛能（60meV），在紫外及可見光范圍內存在多個由于激子或本征缺陷引起的發(fā)光峰。同時，ZnO具有優(yōu)異的光學和電學特性，優(yōu)良的抗輻射能力，高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性，低廉的價格而且環(huán)保無毒，這些突出的優(yōu)點使ZnO成為一種極有前途的短波長光電功能材料，并引起了研究者廣泛的關注。本論文中，我們采用相對簡單但精心優(yōu)化的制備工藝，制備出能夠應用在電致發(fā)光器件中的一維ZnO納米棒。以Zn

2、O納米棒為發(fā)光層，構建了ITO/ZnO納米棒/PVK/Al的電致發(fā)光器件，并對電致發(fā)光器件的發(fā)光機理進行了深入的探索。
　　首先，我們分別采用模板法和化學浴沉積法制備了ZnO納米棒陣列。鑒于下一步在電致發(fā)光器件中的應用，重點研究了化學浴沉積法制備ZnO納米棒陣列的條件及不同的生長條件對ZnO納米棒結構及發(fā)光性能的影響，并提出了應用于電致發(fā)光器件的最佳制備工藝。研究結果表明：采用化學浴沉積法在透明的ITO導電玻璃上生長的ZnO納米棒

3、垂直于襯底、分布均勻，尺寸單一性好，具有六方纖鋅礦結構，并且納米棒的直徑和長度均可由實驗條件控制。比起傳統(tǒng)的制備方法，該方法制備的納米棒陣列具有操作簡單、制備成本低、陣列的質量高等優(yōu)點。
　　其次，我們構建了ITO/ZnO納米棒/PVK/Al電致發(fā)光器件。為了更好的分析器件的發(fā)光機理，我們又分別構建了ITO/ZnO/Al和ITO/PVK/Al電致發(fā)光器件進行對比，并對其電致發(fā)光器件的I-V曲線以及EL譜做了深入的分析。
　　

4、由于ITO與ZnO之間存在較大的空穴勢壘，在一定程度上限制了器件的發(fā)光性能。本文首創(chuàng)性地構建了ITO/ZnO納米棒/PVK/Al倒置結構的電致發(fā)光器件，有效提高了器件的發(fā)光強度，實現了不通過摻雜的、無p-n結結構的、發(fā)射白光的ZnO發(fā)光器件。這一器件的發(fā)射光譜中包括了來自ZnO的激子復合的紫外發(fā)光和較強的ZnO缺陷發(fā)光，它們在可見光區(qū)域的混合導致了白光的出現。
　　在電致發(fā)光譜測試中，無論是器件的正置結構還是倒置結構，我們都觀察到