發(fā)布時(shí)間：2017-04-20 07:00

  本文關(guān)鍵詞：Na摻雜單晶ZnO的光致發(fā)光性質(zhì)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,氧化鋅(ZnO)因其獨(dú)有的優(yōu)越性能,和在許多領(lǐng)域應(yīng)用的巨大潛力而備受關(guān)注。然而,高性能又穩(wěn)定可靠的p型ZnO一直沒能實(shí)現(xiàn),這嚴(yán)重阻礙了ZnO基光電器件的發(fā)展。Ⅰ族元素中的Na在ZnO中存在較淺的受主能級,利用Na摻雜可實(shí)現(xiàn)p型ZnO,但其穩(wěn)定性仍有待提高,其摻雜機(jī)理也有待深入研究。本文主要用發(fā)光光譜研究Na在ZnO中的行為,為了創(chuàng)造有參考意義的環(huán)境,減少背景缺陷的干擾,選用金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積(MOCVD)方法生長的ZnO納米棒和ZnO體單晶兩種高質(zhì)量ZnO進(jìn)行Na摻雜,主要研究內(nèi)容包括以下兩個(gè)方面：1.通過MOCVD法成功地生長了Na摻雜的ZnO納米棒陣列。光致發(fā)光(PL)分析發(fā)現(xiàn),不同于未摻雜的ZnO納米棒,在Na摻雜的納米棒中低溫PL譜中主導(dǎo)發(fā)光的是離化施主束縛激子(D+X),表明Na在其中作為受主與施主發(fā)生了高度補(bǔ)償,結(jié)合XPS價(jià)帶譜中觀察到費(fèi)米能級向價(jià)帶的移動,證明了Na的受主行為。2.成功地對c面(0001)和a面(1120)的ZnO體單晶進(jìn)行了不同能量和劑量的Na離子注入。通過PL譜討論了不同溫度對Na注入的ZnO體單晶的結(jié)構(gòu)影響,在650℃退火后普遍發(fā)現(xiàn)了Na相關(guān)的中性受主束縛激子(A0X)發(fā)光峰,證明Na此溫度下最容易被激活。對Na受主參與的施主受主對(DAP)發(fā)光的追蹤測試結(jié)果表明NaZn并不穩(wěn)定。之后對比了不同注入能量、不同注入劑量和不同晶向的基底對Na受主形成的影響,發(fā)現(xiàn)Na摻雜主要受晶體極性調(diào)控。
【關(guān)鍵詞】：氧化鋅 Na摻雜 離子注入 納米棒 體單晶 光致發(fā)光
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 前言9-10
• 1.2 ZnO的基本結(jié)構(gòu)與性質(zhì)10-13
• 1.2.1 ZnO的晶體結(jié)構(gòu)與能帶結(jié)構(gòu)10-11
• 1.2.2 ZnO的基本性質(zhì)與結(jié)構(gòu)形態(tài)11-13
• 1.3 ZnO中的本征缺陷與Na摻雜13-16
• 1.3.1 ZnO中的本征缺陷13-14
• 1.3.2 ZnO中的Na摻雜14-16
• 1.4 ZnO中的光致發(fā)光現(xiàn)象16-21
• 1.4.1 ZnO納米結(jié)構(gòu)的光致發(fā)光18-20
• 1.4.2 ZnO體單晶的光致發(fā)光20-21
• 1.5 本文使用的主要表征手段21-22
• 1.6 本文的主要內(nèi)容22-25
• 第二章 MOCVD生長的Na摻雜ZnO納米棒發(fā)光性質(zhì)研究25-33
• 2.1 引言25
• 2.2 ZnO納米棒的制備與表征25-27
• 2.2.1 ZnO納米棒的制備25
• 2.2.2 ZnO納米棒的表征25-27
• 2.3 Na摻雜對ZnO納米棒光致發(fā)光行為影響研究27-30
• 2.4 Na摻雜對ZnO費(fèi)米能級的影響30
• 2.5 Na摻雜對ZnO納米棒電學(xué)性質(zhì)的影響30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-33
• 第三章 Na離子注入ZnO體單晶的發(fā)光性質(zhì)研究33-51
• 3.1 引言33
• 3.2 ZnO體單晶性質(zhì)與離子注入33-36
• 3.2.1 ZnO體單晶的基本性質(zhì)35
• 3.2.2 Na離子注入后ZnO體單晶的性質(zhì)變化35-36
• 3.3 不同退火溫度對Na注入Zn0單晶光致發(fā)光行為影響研究36-41
• 3.3.1 不同退火溫度對Na注入c面ZnO體單晶光致發(fā)光行為的影響37-39
• 3.3.2 不同退火溫度對Na注入a面ZnO體單晶光致發(fā)光行為的影響39-40
• 3.3.3 650℃退火后的變溫PL研究40-41
• 3.4 近帶邊發(fā)光峰隨時(shí)間變化的研究41-44
• 3.5 不同能量、劑量及不同晶向ZnO單晶對Na注入后光致發(fā)光行為影響研究44-48
• 3.5.1 不同能量的Na離子注入后對光致發(fā)光的影響44-45
• 3.5.2 不同劑量的Na離子注入后對光致發(fā)光的影響45-46
• 3.5.3 不同晶向ZnO單晶對Na離子注入后光致發(fā)光的影響46-48
• 3.6 本章小結(jié)48-51
• 第四章 總結(jié)與展望51-53
• 4.1 本文結(jié)論51-52
• 4.2 本文創(chuàng)新之處52
• 4.3 未來展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-59
• 致謝59-61
• 個(gè)人簡歷61-63
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其它研究成果63

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 葉雅谷;陸忠乾;逢蓉;俞志豐;程如光;;非晶態(tài)硅氫合金的光致發(fā)光[J];貴金屬;1981年04期

2 曹先輝;楊漢嘉;;夜光皮件產(chǎn)品的研制——固體光致發(fā)光技術(shù)在皮件產(chǎn)品上的應(yīng)用[J];皮革科技;1985年01期

3 周國定,曹開源,蘇義盛,李登明;光致發(fā)光塑料的研制[J];高分子材料科學(xué)與工程;1988年04期

4 ;光致發(fā)光粉面世[J];塑料科技;1995年02期

5 陳家榮;;硅納米晶的光致發(fā)光研究[J];硅谷;2012年18期

6 何賢模;徐明;蘆偉;;氮化硅薄膜的光致發(fā)光機(jī)制[J];材料導(dǎo)報(bào);2012年19期

7 薛迪庚;光致發(fā)光——“夜光”印花[J];印染;1985年02期

8 張永祥,張弘,劉勝臺;稀土光致發(fā)光塑料研究技術(shù)工作總結(jié)[J];塑料科技;1993年06期

9 趙星;多晶硅太陽能電池材料性能的光致發(fā)光實(shí)驗(yàn)研究[J];遼寧工學(xué)院學(xué)報(bào);1997年02期

10 沈樂園;崔楊;周程;;熱釋光與光致發(fā)光技術(shù)測定累積劑量的比較[J];污染防治技術(shù);2008年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 顧剛;丁維平;程光煦;章建榮;王敦輝;都有為;;束縛于13X分子篩的C_(60)光致發(fā)光研究[A];第二屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1995年

2 劉小兵;史向華;;多孔硅光致發(fā)光穩(wěn)定性研究[A];第四屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

3 王萍萍;吳大軍;陳國華;;聚芴/無機(jī)粒子納米復(fù)合材料的制備及其光致發(fā)光研究[A];第五屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集Ⅰ[C];2004年

4 周劍章;席燕燕;郭洪輝;林仲華;;導(dǎo)電聚合物對納米半導(dǎo)體的光致發(fā)光的增強(qiáng)效應(yīng)及其機(jī)理[A];全國第13屆分子光譜學(xué)術(shù)報(bào)告會論文集[C];2004年

5 萬壽科;盧勵(lì)吾;陳廷杰;陸大成;劉祥林;王占國;;InGaN的光致發(fā)光研究[A];第三屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];1998年

6 劉純寶;王志光;臧航;宋銀;金運(yùn)范;魏孔芳;姚存峰;盛彥斌;馬藝準(zhǔn);;高能重離子輻照注碳a-SiO_2薄膜的光致發(fā)光研究[A];第十三屆全國核物理大會暨第八屆會員代表大會論文摘要集[C];2007年

7 曾宇昕;王水鳳;程國安;肖志松;元美玲;;小束流稀土Nd~(3+)注入硅基薄膜材料結(jié)構(gòu)及光致發(fā)光的研究[A];第九屆全國發(fā)光學(xué)術(shù)會議摘要集[C];2001年

8 元美玲;曾宇昕;王水風(fēng);;稀土Ce,Nd注入硅基薄膜光致發(fā)光特征[A];第九屆全國發(fā)光學(xué)術(shù)會議摘要集[C];2001年

9 翟斐斐;李祥;于宙;程興旺;唐波;;微孔狀ZnO薄膜的生長與光致發(fā)光性[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集（1）[C];2007年

10 方應(yīng)翠;章壯健;楊錫良;漆樂俊;李維卿;陸明;;納米晶Si/二氧化硅體系的制備及光致發(fā)光增強(qiáng)研究[A];中國真空學(xué)會第六屆全國會員代表大會暨學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2004年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 本報(bào)記者 趙加積;為何起得早卻趕個(gè)了晚集[N];中國機(jī)電日報(bào);2002年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 尹永琦;表面修飾ZnO納米棒光致發(fā)光和表面增強(qiáng)光譜效應(yīng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

2 楊濤;非水性sol-gel法合成稀土摻雜氧化鋁的光致發(fā)光增強(qiáng)機(jī)制研究[D];大連理工大學(xué);2007年

3 張新華;ZnS、ZnO、TiO_2微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合成與光致發(fā)光、光電轉(zhuǎn)換性能研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2011年

4 叢偉艷;稀土摻雜包埋納米晶硅硅基薄膜光學(xué)性質(zhì)研究[D];山東大學(xué);2012年

5 朱江;硅納米晶的光致發(fā)光增強(qiáng)及受激輻射研究[D];復(fù)旦大學(xué);2013年

6 陳匆;低維ZnO雜質(zhì)缺陷行為及p型摻雜研究[D];浙江大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊云良;硅化鎂LED材料的制備與器件的設(shè)計(jì)研究[D];貴州大學(xué);2015年

2 汪桐宇;直徑對一維ZnO納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光性質(zhì)的影響[D];哈爾濱師范大學(xué);2015年

3 雷萌;Na摻雜單晶ZnO的光致發(fā)光性質(zhì)研究[D];浙江大學(xué);2016年

4 張紅;光致發(fā)光稀土高分子材料的制備與性能研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2005年

5 葉春暖;硅基發(fā)光材料的光致發(fā)光和電致發(fā)光研究[D];蘇州大學(xué);2002年

6 于奎龍;蝴蝶光致發(fā)光增強(qiáng)光學(xué)復(fù)合結(jié)構(gòu)研究及仿生[D];上海交通大學(xué);2012年

7 李曦;8-羥基喹啉金屬絡(luò)合物衍生物光致發(fā)光液晶材料的設(shè)計(jì)合成及性質(zhì)研究[D];四川大學(xué);2004年

8 丁元力;6H-碳化硅（SiC）輻照特性的低溫光致發(fā)光研究[D];四川大學(xué);2002年

9 昝祥;固相燒結(jié)多孔SiC的制備、結(jié)構(gòu)、光致發(fā)光和電阻率[D];西安理工大學(xué);2003年

10 秦建芳;光致發(fā)光稀土高分子材料的制備、表征及性能研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：Na摻雜單晶ZnO的光致發(fā)光性質(zhì)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：318100