作為一種金屬氧化物半導(dǎo)體材料,ZnO（氧化鋅）的禁帶寬度為3.37 eV,激子結(jié)合能為60 meV,遠(yuǎn)高于其他寬禁帶半導(dǎo)體材料,在光電器件領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用前景,可應(yīng)用于發(fā)光材料、光催化劑、太陽(yáng)能電池以及光電探測(cè)器等。目前,研究人員采用不同的合成方法制備ZnO薄膜,并對(duì)ZnO薄膜摻雜不同元素,實(shí)現(xiàn)對(duì)ZnO薄膜光電性能的調(diào)控。本文通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱合成方法制備ZnO納米棒陣列膜,并以醋酸鎳為Ni源,對(duì)ZnO納米棒陣列膜進(jìn)行表面修飾,經(jīng)過(guò)退火處理獲得Ni摻雜的ZnO納米棒陣列膜。采用SEM、XRD、PL以及XPS等測(cè)試方法對(duì)Ni摻雜的ZnO納米棒陣列膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,通過(guò)自制的光電性能平臺(tái)進(jìn)行光電性能的測(cè)試,并對(duì)Ni摻雜的機(jī)理進(jìn)行了探討。本研究主要分為兩部分,第一部分是通過(guò)水熱方法合成純ZnO納米棒陣列膜,然后在不同醋酸鎳濃度溶液中,采用浸漬提拉法,制備不同濃度Ni摻雜的ZnO納米棒陣列膜,通過(guò)自制的光電性能平臺(tái)進(jìn)行光電性能的測(cè)試。研究結(jié)果表明,Ni摻雜并不影響ZnO納米棒陣列膜的晶體結(jié)構(gòu),但改變了晶格常數(shù)的大小,進(jìn)而使得（002）衍射峰發(fā)生了偏移。摻雜Ni增強(qiáng)了ZnO納米棒陣列膜的光電響應(yīng)度... 

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【部分圖文】：

ZnO的三種晶體結(jié)構(gòu)：（a）氯化鈉式八面體結(jié)構(gòu)；（b）立方閃鋅礦結(jié)構(gòu)；（c）六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)

圖 1.2 六方纖鋅礦 ZnO 晶體的原子點(diǎn)陣示意圖[27]Figure 1.2 Atomic lattice diagram of hexagonal wurtzite ZnO crystal.[27]帶結(jié)構(gòu)nO 的熱力學(xué)穩(wěn)定相為六邊纖鋅礦結(jié)構(gòu)，其禁帶寬度為 3.37 eV。ZnO 的能圖見(jiàn)圖 1.3，該能帶結(jié)構(gòu)給出的是電子單粒子（即電子或空穴）狀態(tài)。Zn接帶隙半導(dǎo)體，在布里淵區(qū)的同一點(diǎn)，即 K=0，具有最高價(jià)帶和最低導(dǎo)帶B 和 CB）的全局極值，即我們通常所說(shuō)的價(jià)帶頂和導(dǎo)帶底。最低的 CB 由 Zn2+的空 4s 態(tài)或反鍵 sp3混合態(tài)形成的，并具有 Γ1 對(duì)稱性。最高的 V源于被占據(jù)的 2p 軌道或鍵合的 sp3軌道，在六邊形晶體場(chǎng)的影響下無(wú)自兩種狀態(tài)，Γ5 和 Γ1。價(jià)帶可以分為 A 帶、B 帶和 C 帶，分別代表著重空以及受到晶體場(chǎng)作用。A 帶、B 帶以及 C 帶均具有一個(gè)極值且位于同一 Γ在自旋軌道的相互作用下會(huì)分開(kāi)較小的距離，通常忽略不計(jì)[29]。

圖 1.2 六方纖鋅礦 ZnO 晶體的原子點(diǎn)陣示意1.2 Atomic lattice diagram of hexagonal wurtzite 定相為六邊纖鋅礦結(jié)構(gòu)，其禁帶寬度為 能帶結(jié)構(gòu)給出的是電子單粒子（即電子，在布里淵區(qū)的同一點(diǎn)，即 K=0，具有最局極值，即我們通常所說(shuō)的價(jià)帶頂和導(dǎo)s 態(tài)或反鍵 sp3混合態(tài)形成的，并具有 Γ1 2p 軌道或鍵合的 sp3軌道，在六邊形晶 和 Γ1。價(jià)帶可以分為 A 帶、B 帶和 C 帶場(chǎng)作用。A 帶、B 帶以及 C 帶均具有一個(gè)相互作用下會(huì)分開(kāi)較小的距離，通常忽略

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
[1]NiO/ZnO基半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)及MgNiO固溶體薄膜的制備與性能研究[D]. 楊治國(guó).浙江大學(xué) 2011



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