本文選題：水熱法 + ZnO��； 參考：《西北大學(xué)》2011年碩士論文

【摘要】：ZnO是一種Ⅱ-Ⅵ族直接寬禁帶半導(dǎo)體材料,室溫下禁帶寬度為3.37eV,激子束縛能為60meV,可實(shí)現(xiàn)室溫下的激子復(fù)合發(fā)光,在短波長(zhǎng)發(fā)光器件方面有廣泛的應(yīng)用,同時(shí),ZnO材料安全無毒、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性都比較好,已成為目前研究最多的寬禁帶半導(dǎo)體材料之一。 本文以醋酸鋅和六次甲基四胺為反應(yīng)物,采用水熱法制備出本征ZnO粉體材料和過渡金屬Co、Mn摻雜ZnO粉體材料。采用XRD、EDS、SEM、PL譜研究了其晶體結(jié)構(gòu)、成分、表面形貌和光致發(fā)光特性,通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化出了制備高質(zhì)量Zn0粉體材料的工藝參數(shù)；在此工藝基礎(chǔ)上制備了Co、Mn分別摻雜的ZnO粉體材料,討論了摻雜量對(duì)其晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌和光致發(fā)光特性的影響,并探討了ZnO晶體生長(zhǎng)機(jī)理和ZnO材料的發(fā)光機(jī)制。主要研究?jī)?nèi)容包括以下三部分： 1、在正交實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上,利用水熱法制備了ZnO粉體材料,選擇溶液濃度、生長(zhǎng)時(shí)間、生長(zhǎng)溫度和溶液PH值為考察因素,制備出結(jié)晶良好的ZnO粉體材料。獲得了優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)工藝,即Zn2+濃度為0.03mol／L,反應(yīng)溫度為140℃,反應(yīng)時(shí)間為10h,溶液PH值為9。 2、當(dāng)Co元素?fù)饺隯nO時(shí),(002)面衍射峰向大角度方向移動(dòng),晶格參數(shù)變小,原因是Co以替位的形式進(jìn)入晶格,引起晶格畸變所致；隨著摻雜量的增加,衍射峰強(qiáng)度減弱,表面形貌變差。在386nm和468nm處觀察到了光致發(fā)光峰,386nm處的紫外發(fā)光峰來自于ZnO的帶邊激子躍遷,468nm處的藍(lán)光發(fā)光可能來自于Zni→Vzn或者Zni→Oi的躍遷。 3、當(dāng)Mn元素?fù)饺隯nO時(shí),(002)面衍射峰向小角度方向移動(dòng),晶格參數(shù)變大,原因是Mn的固溶度低于Co,少量Mn以替位式摻雜進(jìn)入晶格,部分Mn存在于晶格的間隙或吸附于表面,引起晶格參數(shù)變化,同時(shí)衍射峰強(qiáng)度變差,表面形貌分布不均勻。在386nm和468nm處觀察到了光致發(fā)光峰,386nm處的紫外發(fā)光峰來自于ZnO的帶邊激子躍遷,468nm處的藍(lán)光發(fā)光可能來自于Zni→Vzn或者Zni→Oi的躍遷。
[Abstract]:ZnO is a kind of 鈪，

本文編號(hào)：2017090