低維ZnO晶體及其復(fù)合納米材料具有優(yōu)越的物理性質(zhì)和廣泛的應(yīng)用,是低維半導(dǎo)體物理的重要研究領(lǐng)域。ZnO是直接帶隙半導(dǎo)體,禁帶寬度為3.37 eV。它有60 meV的激子結(jié)合能,可用來(lái)制作室溫紫外激光器。ZnO一般為六角纖鋅礦結(jié)構(gòu),它的納米晶體形貌多樣。用自下而上的化學(xué)溶液法可制備出高質(zhì)量的低維ZnO晶體及其復(fù)合納米結(jié)構(gòu)。研究ZnO晶體及其復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)制和光學(xué)性質(zhì)不僅有科學(xué)意義,并且可以為其器件應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。利用透射電子顯微技術(shù)研究了ZnO晶體在溶液中的生長(zhǎng)過(guò)程,發(fā)現(xiàn)ZnO納米顆粒具有定向連接生長(zhǎng)。通過(guò)理論研究和數(shù)值計(jì)算,發(fā)現(xiàn)ZnO的自發(fā)極化力主導(dǎo)了ZnO顆粒的定向連接生長(zhǎng)。這提高了我們對(duì)納米晶體在液體中的生長(zhǎng)機(jī)制的理解。利用膠體合成法制備出ZnO量子點(diǎn),研究了它們的電子結(jié)構(gòu)、光吸收和光發(fā)射過(guò)程。ZnO量子點(diǎn)的熒光光譜顯示出明顯的量子限制效應(yīng)和光再吸收現(xiàn)象。我們提出了一個(gè)不依賴于具體材料的光再吸收模型,很好地解釋了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。利用這個(gè)模型可以定量研究一般半導(dǎo)體量子點(diǎn)的光再吸收。通過(guò)對(duì)比紫外發(fā)光峰和綠光發(fā)光峰對(duì)顆粒尺寸的依賴關(guān)系并結(jié)合有效質(zhì)量近似的理論計(jì)算,我們提出了ZnO量子點(diǎn)的... 

【文章頁(yè)數(shù)】：106 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 低維半導(dǎo)體的發(fā)展過(guò)程
    1.3 低維半導(dǎo)體的生長(zhǎng)原理
        1.3.1 晶體形核過(guò)程
        1.3.2 晶體生長(zhǎng)過(guò)程
        1.3.3 自組織生長(zhǎng)
    1.4 低維半導(dǎo)體的溶液生長(zhǎng)法
        1.4.1 溶液的宏觀性質(zhì)
        1.4.2 晶體生長(zhǎng)控制方法
        1.4.3 膠體化學(xué)合成
    1.5 低維半導(dǎo)體的光學(xué)性質(zhì)
        1.5.1 低維半導(dǎo)體的物理效應(yīng)
        1.5.2 低維半導(dǎo)體的光吸收
        1.5.3 低維半導(dǎo)體的光發(fā)射
    1.6 低維半導(dǎo)體的表征方法
        1.6.1 結(jié)構(gòu)與形貌表征
        1.6.2 光譜表征
    1.7 選題的意義和研究?jī)?nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第二章 自發(fā)極化力誘導(dǎo)ZnO納米晶體定向連接生長(zhǎng)
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 ZnO晶體的透射電子顯微分析
        2.3.2 ZnO晶體生長(zhǎng)的力學(xué)分析
    2.4 小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第三章 ZnO量子點(diǎn)的發(fā)光性質(zhì)及光子再吸收理論模型
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 ZnO量子點(diǎn)的量子限制效應(yīng)
        3.3.2 ZnO量子點(diǎn)的再吸收現(xiàn)象
        3.3.3 理論計(jì)算
    3.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第四章 ZnO–Ag異質(zhì)納米晶體的制備與光學(xué)性質(zhì)
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 ZnO–Ag異質(zhì)納米晶體的合成
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 ZnO–Ag的結(jié)構(gòu)分析
        4.3.2 ZnO–Ag的光學(xué)性質(zhì)
        4.3.3 雜化激子模型及理論計(jì)算
    4.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第五章 ZnO/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的制備與光學(xué)性質(zhì)
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 ZnO/ZnS核殼結(jié)構(gòu)的制備
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)表征
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 陰離子交換誘導(dǎo)ZnO轉(zhuǎn)化成ZnS
        5.3.2 ZnO/ZnS的光學(xué)性質(zhì)
        5.3.3 電荷轉(zhuǎn)移速率
    5.4 結(jié)論
    參考文獻(xiàn)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 工作期望
致謝
發(fā)表論文



本文編號(hào)：3646949