硅基板上氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的制備與表征.pdf

1、氧化鋅(ZnO)作為Ⅱ-Ⅵ族寬禁帶半導(dǎo)體材料，室溫下禁帶寬度為3.4 eV左右，同時(shí)ZnO激子束縛能高達(dá)60 meV，在光電、催化、傳感以及生化等不同領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。一維和二維ZnO納米結(jié)構(gòu)具有許多新奇的性能，可以用于納米紫外激光器、發(fā)光二極管、場(chǎng)發(fā)射晶體管和太陽(yáng)能電池等納米光電器件的構(gòu)建模塊，因此成為納米半導(dǎo)體材料領(lǐng)域研究的新熱點(diǎn)。 鑒于氣相法制備納米ZnO一般需要昂貴的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、較高的實(shí)驗(yàn)溫度和較為嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)條件，本文

2、工作著眼于低成本、低反應(yīng)溫度的濕化學(xué)法，在硅(Si)基板上制備了ZnO超薄膜和零維點(diǎn)結(jié)構(gòu)、一維棒結(jié)構(gòu)到二維片結(jié)構(gòu)的納米ZnO。首先，從旋涂法易于制備薄膜的角度出發(fā)，在Si基板上制備了ZnO薄膜，并結(jié)合分相原理通過旋涂過程中先驅(qū)物超薄層的分相制備了ZnO納米點(diǎn)。然后，以ZnO薄膜和納米點(diǎn)提供晶種進(jìn)行后續(xù)生長(zhǎng)，制備ZnO納米片和ZnO納米棒。通過不同的制備條件，可實(shí)現(xiàn)ZnO納米結(jié)構(gòu)的形貌變化和可控生長(zhǎng)，本文對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征，并對(duì)其形成

3、機(jī)理進(jìn)行了討論。 本文的主要工作和取得的主要結(jié)果如下： 1.采用旋涂法在Si基板上制備ZnO薄膜、密度可調(diào)的ZnO納米點(diǎn)，并獲得了納米環(huán)和多孔膜等結(jié)構(gòu)。 2.利用Si基板上的ZnO薄膜作為晶種層，以高堿性、一定濃度的Zn(NO<,3>)<,2>溶液作為生長(zhǎng)母液，通過溶液生長(zhǎng)法在室溫下制備出ZnO納米片薄膜和ZnO納米片微球薄層。ZnO納米片的平均厚度為20～25 nm，ZnO納米片微球的平均直徑約為3.5 μm，