【摘要】：納米材料具有一些不同于體材料的物理特性和化學特性,使納米材料成為當今時代最有前途的材料。Zn O是II-VI族金屬氧化物,是一種寬禁帶直接帶隙半導(dǎo)體材料,帶隙為3.37e V,且相對于其他寬禁帶的半導(dǎo)體材料,Zn O具有高的激子結(jié)合能,室溫下為60me V。Zn O具有n型導(dǎo)電特性,因此Zn O經(jīng)常被應(yīng)用在光電領(lǐng)域,Zn O微納米結(jié)構(gòu)還具有優(yōu)異的陰極場發(fā)射性能和光催化性能。Zn O微納米結(jié)構(gòu)的制備方法眾多,但有些方法對儀器設(shè)備的要求較高,且對Zn O微納米結(jié)構(gòu)生長的可控性不強。本文針對Zn O微納米結(jié)構(gòu)可控性生長的問題,采用簡單的化學水浴法生長Zn O微納米結(jié)構(gòu)。本文的具體內(nèi)容如下:(1)采用多容器法在水浴溫度不同的條件下研究Zn O微納米結(jié)構(gòu)生長過程中產(chǎn)物的形貌,及其退火對其形貌和結(jié)晶質(zhì)量的影響。結(jié)果顯示,水浴溫度不同時,其產(chǎn)物的形貌不同;退火后,其產(chǎn)物結(jié)晶質(zhì)量變好。(2)使用不同的鋅源和堿源制備Zn O微納米結(jié)構(gòu),結(jié)果顯示,當鋅源和堿源不同時,所制備Zn O微納米結(jié)構(gòu)的形貌不同。采用水浴法制備了Zn O-Cu2O微納米結(jié)構(gòu),并研究了Cu2O的量對其光致發(fā)光譜的影響。采用水浴法制備了Zn1-xCuxO(x=0、0.05、0.1)、Zn1-xMgxO(x=0、0.05、0.1)、Zn1-xFexO(x=0、0.05、0.1)微納米結(jié)構(gòu),且研究了摻雜量對其光致發(fā)光譜和拉曼振動峰及其顆粒尺寸的影響。(3)采用種子法和水浴法兩步生長Zn O納米棒,種子由提拉法和滴沾法兩種方法制備。通過提拉法成功制備了Zn O納米棒陣列的微條帶,納米棒的直徑約為100-200nm,長度約為300-500nm,且微條帶的中間部位納米棒取向較一致,邊緣部位取向較雜亂。采用滴沾法成功制備了簇狀Zn O納米棒、Zn O納米管及以大納米棒為基的小Zn O納米棒,納米棒的直徑約為100nm,PL譜顯示只有本征發(fā)光峰。
[Abstract]:Nanomaterials have some physical and chemical properties different from bulk materials, which make nanomaterials become the most promising materials in the present era. ZnO is a II-VI group metal oxide, and it is a wide band gap semiconductor material. The band gap is 3.37e V, and the band gap is 3.37e V. Therefore, Zn O is often used in the field of photoelectricity, and it also has excellent cathodic field emission and photocatalytic properties. There are many methods for preparing Zno microstructures, but some of them have high requirements for instruments and equipments. And the growth of Zn O microstructures is not controllable. In order to solve the problem of controllable growth of Zn O microstructures, Zn O microstructures were grown by a simple chemical water bath method. The main contents of this paper are as follows: (1) the morphology of Zn O microstructures and the effect of annealing on the morphology and crystallization quality of Zn O microstructures were studied by multi-vessel method under different water bath temperatures. The results showed that the morphology of the product was different with the water bath temperature, and the crystallization quality of the product became better after annealing. (2) Zn O microstructures were prepared by using different zinc and alkali sources. The results showed that when the zinc source and alkali source were different, The morphology of Zn O microstructures was different. Zn O-Cu2O microstructures were prepared by water bath method, and the effect of the amount of Cu2O on the photoluminescence spectra was studied. The Zn1-xMgxO (xOOOOO0.05xO) Zn1-xFexO (xOOOFexO) microstructures were prepared by water bath method, and the effects of doping amount on the photoluminescence spectrum, Raman vibration peak and particle size of Zn O nanorods were studied. (3) the Zn O nanorods were grown in two steps by seed method and water bath method. The seeds were prepared by two methods: Czochralski method and dripping method. The microstrip of Zn O nanorod array was successfully prepared by Czochralski method. The diameter and length of the nanorods were about 100-200 nm and 300-500 nm respectively. Cluster Zn O nanorods and small Zn O nanorods based on large nanorods were successfully prepared by trickling method. The diameter of nanorods was about 100 nm PL spectra showed that only intrinsic luminescence peaks were observed.
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.1;O614.241

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