水热合成法制备ZnO纳米棒有序阵列薄膜.pdfVIP

陶李洋 等 水热合成法制备ZnO纳米棒有序阵列薄膜 水热合成法制备 ZnO纳米棒有序阵列薄膜半 陶李洋，钟文武，刘彦平，徐佳鑫，唐苑菁，吴严婵，孙佳焕 (台州学院物理与电子工程学院，浙江台州 318000) 摘 要：采用水热合成法在预先生长的ZnO种子层的玻璃衬底上制备出ZnO纳米棒有序阵列薄膜。 通过x射线衍射、扫描电镜、透射 电镜和选区电子衍射分析表明：所制备的薄膜由垂直于ZnO种子层的纳米 棒组成，呈单晶六角纤锌矿ZnO结构，且沿 [001]方向择优生长，纳米棒的平均直径和长度分别为 10．0nm 和 3．3 m。 关键词：ZnO，纳米棒，水热合成，薄膜 中图分类号：TB321 Preparation ofZnO NanorodOrderedArray Thin FilmsbyHydrothermalM ethod TAOLi-yang，ZHONGWen—WU，LIUYan—ping，XUJia—xing，TANGYuan-jing，WUYan—chan，SUNJia．huan (DepartmentofPhysics，TaizhouUniversity，Taizhou318000，Zhejiang，China) Abstract：ZnO nanorodorderedarraythinfilmshavebeendepositedonglasssubstratewithZnO seedlayerby hydrothermalmethod．TheXRD，SEM ，TEM ，andSAED resultsindicatethatthethinfilmsconsistofnanorods growthverticallyorientedwithZnO seedlayer，andthenanorodswithaveragediameterof10．0nm andlengthof3． 3 mconsistofsinglecrystallinewurtziteZnOcrystalandgrowthalong[001]direction． Keywords：ZnO，nanorod，hydrothermalmethod，film 氧化锌(ZnO)是一种六角纤锌矿结构的化合物 米结构已有许多相关报道，但是用水热合成ZnO纳 半导体材料，室温下禁带宽度约为 3．37eV，激子结 米棒有序阵列薄膜方面的研究工作还很少报道。本 合能约为 60meV¨-s]。此外ZnO具有 良好的化学 文通过低温水热合成方法在预先生长 ZnO种子层 稳定性、无毒、原料丰富、价格低廉等优点，从而使 的玻璃基底上制备出ZnO纳米棒有序阵列薄膜。 ZnO广泛应用于太阳能电池、气体传感器、场发射器 件、有机物的光降解等领域 J。低维纳米材料 由 1 实验 于其特殊性能在光电子器件中具有重要的研究意 义。一维纳米棒ZnO广泛应用于纳米电子产品 。 本 实验 采 用 分 析 纯 的二 水 醋 酸锌 [zn 目前制备纳米棒ZnO的方法比较多，例如脉冲激光 (CH3CO0)2·2H2O]，硝酸锌 [ZnNO3·6H2O]，乙 二醇 甲醚 (c，H0)，单乙醇胺 (C：HNO)，氨水 沉积、化学气相沉积、水热合成等 。水热合成 (NH ·H：0)，三 氯化铝 (A1C1)和三氯化锑 方法因具有设备成本低、制备温度低 以及易于实现 (SbC1)为主要原料。第～步采用溶胶 一凝胶法制 产业化而受到研究者的广泛关注 ¨。但是用水热 备ZnO种子层。将一定量的二水醋酸锌在室温下 法制备ZnO薄膜结晶性较差 j，因此通过生长种子