本文選題：ZnO + 光致發(fā)光��； 參考：《哈爾濱師范大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：近年來,為了研制光電納米器件,科學(xué)家對半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)的合成、發(fā)光性質(zhì)的研究、發(fā)現(xiàn)新材料以及在探索納米科學(xué)中出現(xiàn)的物理問題非常感興趣。ZnO作為一種非常重要的半導(dǎo)體化合物材料,由于其在室溫下具有較大的禁帶寬度(3.37 eV)和較高的激子束縛能(60 meV),一直是發(fā)光材料領(lǐng)域研究的熱點,且ZnO在紫外激光器和光發(fā)射二極管中具有重要的應(yīng)用前景;此外,一維ZnO納米結(jié)構(gòu)已經(jīng)被認(rèn)為是研究基礎(chǔ)物理現(xiàn)象和應(yīng)用物理問題的一種重要材料。所以,研究一維ZnO納米材料光學(xué)性質(zhì)不僅具有科學(xué)意義,而且具有重要的應(yīng)用價值。本文利用化學(xué)氣相沉積的方法合成了直徑調(diào)制的ZnO納米線,即錐形納米線。利用掃描電子顯微鏡、X射線電子衍射、和顯微拉曼光譜儀對合成的樣品形貌、結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了表征,并著重地探討了單根錐形ZnO納米線上不同位置處的發(fā)光性質(zhì)。通過對單根ZnO納米線光致發(fā)光光譜的測試,發(fā)現(xiàn)直徑大小不同則其近帶邊的發(fā)光峰位也不同。而利用空間分辨的光致發(fā)光成像技術(shù)得到的二維光致發(fā)光圖像,進(jìn)一步顯示了納米線上每個位置的綜合光發(fā)射特性。并且我們可以更直觀地觀察到隨著單根ZnO納米線直徑的減小其紫外發(fā)射峰發(fā)生了藍(lán)移。此外,樣品的二維光致發(fā)光強度分布圖像表明整個納米線發(fā)光強度的分布不均勻性。我們基于光致發(fā)光成像技術(shù),莫斯—布爾斯坦效應(yīng)和半導(dǎo)體理論對光譜的藍(lán)移現(xiàn)象和強度分布給出了合理的理論解釋。
[Abstract]:In recent years, in order to develop optoelectronic nanodevices, scientists have studied the synthesis and luminescence properties of semiconductor nanostructures. The discovery of new materials and the physical problems that have emerged in the exploration of nanosciences are very interesting. ZnO is a very important semiconductor compound material. Because of its wide band gap of 3.37eV) and high exciton binding energy of 60meV at room temperature, it has been a hot spot in the field of luminescent materials, and ZnO has an important application prospect in ultraviolet lasers and photoemission diodes. One-dimensional ZnO nanostructures have been considered as an important material for studying basic physical phenomena and applied physical problems. Therefore, the study of optical properties of one-dimensional ZnO nanomaterials not only has scientific significance, but also has important application value. The diameter-modulated ZnO nanowires, i.e. conical nanowires, have been synthesized by chemical vapor deposition. The morphology, structure and optical properties of the synthesized ZnO nanowires were characterized by scanning electron microscopy (SEM), X-ray electron diffraction (SEM) and micro-Raman spectrometer. The luminescence properties at different positions on the single conical ZnO nanowires were emphatically discussed. The photoluminescence spectra of a single ZnO nanowire are measured. It is found that the near band edge peak positions are different with different diameters. The two-dimensional photoluminescence images obtained by the spatially resolved photoluminescence imaging technique further show the integrated photoluminescence characteristics of each position on the nanowires. Furthermore, the blue shift of the UV emission peak with the decrease of the diameter of single ZnO nanowires can be observed more intuitively. In addition, the two-dimensional photoluminescence intensity distribution image of the sample shows that the distribution of the luminescence intensity of the whole nanowire is not uniform. Based on the photoluminescence imaging technology, the Moss-Burstein effect and the semiconductor theory, we give a reasonable theoretical explanation of the blue shift phenomenon and intensity distribution of the spectrum.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1

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本文編號：1919914