一維氧化鋅納米材料的低溫可控合成、表征及其器件應用探索.pdf

1、中山大學博士學位論文一維氧化鋅納米材料的低溫可控合成、表征及其器件應用探索姓名：劉俊申請學位級別：博士專業：光學工程指導教師：許寧生20080610摘要姍時，繼續增加種子層的厚度，納米線的密度和高徑比變化范圍非常窄。我們研究了其背后的物理機制，認為生長溶液對種子層的刻蝕是引起其密度變化的原因，而溶液中局域鋅離子濃度的差異是引起高徑比變化的原因。我們接著研究了密度和高徑比的變化對氧化鋅納米線場發射特性的影響，測試結果表明，不同密度的氧化鋅

2、納米線的場致電子發射性能差異較大。實驗表明當氧化鋅納米線的密度在～109／cm2、相應的高徑比在2628的時候，其具有最佳的場致電子發射性能，其開啟電場為71v／um。3、發明了一種簡單而有效的控制氧化鋅一維納米結構形貌的方法。通過簡單地降低生長溶液中鋅離子的濃度，我們實現了氧化鋅一維納米結構形貌從納米棒狀一納米筆狀一納米針尖狀的轉變。我們分析研究了其背后的物理機制，認為溶液中鋅源的耗盡是導致針尖形貌形成的原因。接著我們研究了不同形貌的

3、氧化鋅一維納米結構的場致電子發射性能。場發射測試表明，形貌對氧化鋅一維納米結構的場致電子發射特性具有較大的影響，氧化鋅納米針尖具有最優化的場發射性能，其開啟電場低至42V／岬。4、我們進一步探索了帶控制柵極的氧化鋅納米線場發射器件陣列的制作。我們結合自上而下的微納加工技術和自下而上的納米材料生長技術，制作了帶柵極的氧化鋅納米線場發射器件陣列，獲得了相關的器件制作工藝技術，包括：(i)柵孔中氧化鋅納米線的定位制備；(ii)柵孔中納米線的密