本文關(guān)鍵詞：ZnO及ZnO基納米材料的制備與光學特性研究

  更多相關(guān)文章： 熱蒸發(fā) 電化學 ZnO納米結(jié)構(gòu) 摻雜 異質(zhì)結(jié) 光學性質(zhì)

【摘要】：納米ZnO作為一種非常重要的寬禁帶半導體納米材料,其優(yōu)良的物理和化學性能,使其受到廣大研究人員的青睞。ZnO的摻雜和ZnO基復合納米結(jié)構(gòu)在諸多領(lǐng)域表現(xiàn)出非常巨大的應用潛力,具有非常廣闊的發(fā)展前景。本文采用熱蒸發(fā)法制備了多種形貌的ZnO納米結(jié)構(gòu),并對比了蒸發(fā)源質(zhì)量和反應溫度對其影響。利用電化學沉積法成功制備出ZnO納米棒陣列,并對其進行一系列Al3+摻雜實驗;同時利用制備的納米棒陣列作為基底成功合成了ZnO-CdS復合納米材料。通過XRD、EDS和FESEM對制備出的試樣觀察期形貌,測試了試樣的Raman光譜、PL譜、UV-vis光譜,并對試樣的形貌和光學性質(zhì)進行了分析。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:1、采用低真空熱蒸發(fā)法,在1050℃~1200℃范圍內(nèi),通過控制蒸發(fā)源的質(zhì)量和反應溫度,成功制備出帶狀、節(jié)狀、刷頭狀、旗狀和線狀ZnO納米材料。ZnO納米結(jié)構(gòu)的尺寸隨著溫度的升高而變大。蒸發(fā)源過少會導致ZnO納米結(jié)構(gòu)生長不完全。通過分析Raman光譜、PL光譜,可以發(fā)現(xiàn),溫度升高會使ZnO納米結(jié)構(gòu)結(jié)晶度增大,而蒸發(fā)源不足也會導致結(jié)晶度變差。2、采用低溫恒電流電化學沉積法,在ITO導電玻璃上成功制備出ZnO納米棒陣列。并以ZnO納米棒陣列為基礎(chǔ),通過控制Al3+濃度,成功制備出不同濃度的Al3+摻雜ZnO納米結(jié)構(gòu)。隨著Al3+濃度的提升,ZnO納米棒陣列變得稀疏無序,到最后發(fā)生根本轉(zhuǎn)變成ZnO納米花結(jié)構(gòu)。通過分析試樣的Raman光譜,PL光譜,我們發(fā)現(xiàn)摻雜濃度低時,對ZnO的晶體結(jié)構(gòu)影響較小,而濃度越高,影響會越大;Al3+摻雜濃度越高,ZnO的缺陷能級也越高。3、采用低溫恒電流電化學沉積法,在ITO導電玻璃上成功制備出ZnO納米棒陣列。采用低溫恒電壓電化學沉積,在ZnO納米棒陣列上沉積了一層CdS納米膜,形成ZnO-CdS異質(zhì)結(jié)。
【關(guān)鍵詞】：熱蒸發(fā) 電化學 ZnO納米結(jié)構(gòu) 摻雜 異質(zhì)結(jié) 光學性質(zhì)
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第1章 緒論7-22
• 1.1 引言7-8
• 1.2 納米效應8-10
• 1.3 納米材料的應用10-11
• 1.4 氧化鋅納米材料的結(jié)構(gòu)與應用前景11-15
• 1.4.1 納米結(jié)構(gòu)11-13
• 1.4.2 應用前景13-15
• 1.5 氧化鋅納米材料的制備表征技術(shù)15-20
• 1.5.1 制備方法15-18
• 1.5.2 表征技術(shù)18-20
• 1.6 選題依據(jù)和主要研究內(nèi)容20-22
• 1.6.1 選題依據(jù)20
• 1.6.2 主要研究內(nèi)容20-22
• 第2章 氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的熱蒸發(fā)法制備及其光學特性研究22-35
• 2.1 引言22
• 2.2 實驗過程22-24
• 2.2.1 實驗原料及儀器22-23
• 2.2.2 制備過程23-24
• 2.3 試樣的表征與光學特性分析24-34
• 2.3.1 XRD表征25-26
• 2.3.2 形貌表征26-29
• 2.3.3 生長機理分析29-31
• 2.3.4 光學性質(zhì)分析31-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 氧化鋅基納米材料的電化學沉積制備及光學特性研究35-54
• 3.1 引言35
• 3.2 實驗原料與儀器35-36
• 3.3 氧化鋅納米棒陣列的制備36-41
• 3.3.1 制備過程36-38
• 3.3.2 形貌表征38-39
• 3.3.3 光學特性分析39-41
• 3.4 氧化鋅納米棒陣列的鋁摻雜實驗41-49
• 3.4.1 實驗過程41-42
• 3.4.2 形貌表征42-46
• 3.4.3 光學特性研究46-49
• 3.5 氧化鋅/硫化鎘異質(zhì)結(jié)的制備49-53
• 3.5.1 實驗過程50
• 3.5.2 形貌表征50-52
• 3.5.3 生長機理分析52-53
• 3.6 本章小結(jié)53-54
• 第4章 全文總結(jié)與展望54-56
• 4.1 文章總結(jié)54-55
• 4.2 展望55-56
• 參考文獻56-62
• 科研成果與參與情況62-63
• 致謝63-64

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本文編號：1100619