zno纳米结构的制备及光学性质研究光学专业论文.docxVIP

摘要摘要 摘要 摘要 ZnO是一种新型的直接带隙宽禁带Ⅱ．Ⅵ族化合物半导体材料，室温下禁带 宽度为3．37eV，激子结合能为60meV，由于ZnO较高的禁带宽度和大的激子束 缚能，可以用作理想的紫外波段的光电子器件材料，如紫外激光器，紫外探测器 等，在发光二极管、异质外延和同质外延PN结等方面都得到广泛的应用。ZnO 优良的物理特性使其具有较好的压电效应和热电效应，并且使其广泛的应用于陶 瓷、橡胶及涂料等领域。ZnO纳米材料在光电转换、传感器、纳米激光器等领域 均有广泛的应用前景。 本文采用了一种操作简单、成本低廉、低温可控的化学浴沉积法制各了ZnO 纳米材料。利用x射线衍射仪、扫描电子显微镜、拉曼光谱、光致发光谱等对 样品进行表征，分析了衬底材料对ZnO结构和光学特性的影响，结合溶胶一凝胶 技术，可以在硅衬底、蓝宝石和玻璃衬底上生长排列整理、均匀一致的ZnO纳 米棒阵列，但是衬底材料与ZnO纳米棒之间存在着应力。在黑硅衬底及蓝宝石 衬底上分别生长出树状结构的ZnO纳米材料和片状结构的ZnO，这种新颖的ZnO 结构，其生长机理和光电特性还需进一步研究。 此外，我们还利用纳米Ag颗粒的表面等离子体共振使周围局域场增强的特 性，制备了Ag．ZnO复合纳米薄膜，分析了Zn2+和A矿的浓度比和水浴时间对复 合纳米材料的光学性质的影响，研究结果表明，这种复合材料的紫外发光峰比纯 ZnO的紫外发光峰强度增加很多，从而可以改善ZnO在紫外器件方面的应用。大 量研究表N-元化合物CdS是一种很重要的宽带隙半导体，可用来吸收可见光。 近年来，人们大量研究并制备CdS／ZnO半导体纳米微结构薄膜，这种结构在氧 化锌对可见光的吸收方面有很好的应用前景。本文用光学透射谱分析了OH一的浓 度对CdS薄膜的光学性质的影响，进一步研究了在碱性溶液中CdS的形成机制 和znO的腐蚀机理。 关键词：ZnO Ag／ZnO CdS／ZnO生长机制光学性质 AbstractZinc Abstract Zinc oxide(ZnO)is II-VI group semiconductor material，Owing to its wide band gap energy of 3．37 eV and large exciton binding energy of 60 meV at room t锄perature，ZnO has attracted considerable attention as one of the most important prommlng optical‘electron material．ZnO thin films have been used in room temperature UV laseL ultraviolet detector,light-emitting diode(LED)，hetero．epitaxv PN junction and homoepitaxy PN junction，besides，ZnO has good piezoelectric e能ct and thermoelectric effect．ZnO has SO excellent physical properties that it is used comprehensively in rubber,ceramics，and dope and SO on．ZnO nanomat喇als also have good application prospects at photolectric transducer,transducer and field emission devices． Among all the methods of preparing ZnO nanorods，chemical bath deposition is more attractive because of its excellent characteristics．It is simple，cost．effective，can be controlled easily and could be carried out at low temperature．In this paper,the simple CBD method was used to obtain the ZnO nanofilm．The structural and oDtical properties of as‘grown ZnO nanomaterials on different substrates were investigated by XRD，SEM，PL a