納米結構ZnO的制備及其性能研究.pdf

1、ZnO作為直接寬禁帶半導體材料，因其良好的性能，在場發射器、紫外探測器、聲表面波器件、發光二極管、透明電極等方面有廣泛的應用而受到關注。
　　 本文利用電子束蒸發沉積制備了純ZnO薄膜及Co、Al摻雜的ZnO薄膜，制備的薄膜都具有良好的c軸取向性。蒸發時真空室內的氧氣壓對薄膜的形貌及性能有影響，隨著沉積氣壓的升高，薄膜更為致密，光學透過率升高，且ZnO薄膜的方塊電阻隨之變大。隨著沉積時的襯底溫度的升高，使薄膜的取向性變好，光透過

2、率升高，并且使得薄膜的吸收邊變得明顯。Co元素的摻雜不僅使薄膜的結晶性變差，取向性降低，Co濃度的升高使薄膜的透過率下降，吸收邊變得不明確，禁帶寬度也隨之變小。Co摻雜的ZnO薄膜應力場作用下會生長出一維ZnO納米帶(棒)狀結構。Al元素的摻入能提高薄膜的結晶性，使薄膜變得致密，而且隨著Al濃度的升高，不僅使ZnO薄膜的透過率升高，而且使薄膜的禁帶寬度值變大。方塊電阻隨著Al元素濃度的升高先變大后變小。退火對Al/ZnO雙層膜的結構及光

3、學性能有很大影響，當退火溫度從300℃升高到400℃時，薄膜表面出現了片狀結構及光滑球形結構，而且薄膜的光學透過率有大幅度的升高。
　　 利用溶膠-凝膠法制備了ZnO納米棒和摻雜Zn0.9Ni0.1O納米棒，研究了其結構形貌和性能。煅燒溫度是影響產物形貌的重要原因，400℃煅燒時得到的產物主要呈棒狀形態，并隨著煅燒溫度的升高，產物將成顆粒狀。ZnO納米棒有很強有紫外光致發光性能，Zn0.9Ni0.1O納米棒在室溫下有鐵磁性。