固體源化學(xué)氣相沉積法制備ZnO納米結(jié)構(gòu)及其生長機(jī)理的研究.pdf

1、納米結(jié)構(gòu)的ZnO材料由于其在電子學(xué)、光學(xué)和光子學(xué)等領(lǐng)域的優(yōu)異性能而倍受關(guān)注。ZnO是一種Ⅱ-Ⅵ族化合物半導(dǎo)體材料，在短波長發(fā)光二極管、激光器、紫外探測器、高頻和大功率器件及其相關(guān)器件方面的有著廣闊的應(yīng)用前景。隨著ZnO尺寸的減少，表面和量子限域效應(yīng)明顯，納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出比體材料更為優(yōu)異的性能，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一些新的電學(xué)的、機(jī)械的、化學(xué)的和光學(xué)的性質(zhì)。因此ZnO納米結(jié)構(gòu)材料的研究對(duì)于提高材料的性能和開發(fā)下一代納米器件有著重要的意義。

2、本文采用固體源化學(xué)氣相沉積(SSCVD)技術(shù)來制備ZnO納米結(jié)構(gòu)材料，對(duì)制備得到的ZnO進(jìn)行了結(jié)構(gòu)、形貌、成分、光學(xué)性能及其生長機(jī)理等各個(gè)方面的研究，全文主要?jiǎng)?chuàng)新性結(jié)果如下： 1、利用SSCVD技術(shù)，通過不同的生長工藝，成功的制備了球形、花形、鉆石形和棒狀四種形貌的ZnO納米結(jié)構(gòu)，其中球形、花形和鉆石形ZnO結(jié)構(gòu)在國際上是首次報(bào)道。 2、球形ZnO結(jié)構(gòu)主要有實(shí)心球、空心球和多孔球三種，形成過程基本相同，都可以用Zn-Zn

3、O的核殼模型來解釋。不同的生長條件對(duì)球的形貌影響較大，富氧的氣氛有利于得到大顆粒的球表面，較高的設(shè)定溫度有利于得到直徑較大的球體。 3、花形ZnO結(jié)構(gòu)形貌眾多，美觀新穎，大部分由六角塔形特色的花瓣晶組成。其生長機(jī)理可以用對(duì)稱性的形核生長模型來解釋。不同的生長參數(shù)對(duì)花形結(jié)構(gòu)的形貌影響較大。 4、鉆石狀和棒狀的ZnO納米結(jié)構(gòu)都可以用氧化鋅晶體的極性生長特性來解釋。兩者性能在很多方面都相似，形貌上兩者的前端都有一個(gè)尖端，相結(jié)構(gòu)