硅基板上氧化鋅納米結構的制備與表征.pdf

1、氧化鋅(ZnO)作為Ⅱ-Ⅵ族寬禁帶半導體材料，室溫下禁帶寬度為3.4 eV左右，同時ZnO激子束縛能高達60 meV，在光電、催化、傳感以及生化等不同領域有廣闊的應用前景。一維和二維ZnO納米結構具有許多新奇的性能，可以用于納米紫外激光器、發光二極管、場發射晶體管和太陽能電池等納米光電器件的構建模塊，因此成為納米半導體材料領域研究的新熱點。 鑒于氣相法制備納米ZnO一般需要昂貴的實驗設備、較高的實驗溫度和較為嚴格的實驗條件，本文

2、工作著眼于低成本、低反應溫度的濕化學法，在硅(Si)基板上制備了ZnO超薄膜和零維點結構、一維棒結構到二維片結構的納米ZnO。首先，從旋涂法易于制備薄膜的角度出發，在Si基板上制備了ZnO薄膜，并結合分相原理通過旋涂過程中先驅物超薄層的分相制備了ZnO納米點。然后，以ZnO薄膜和納米點提供晶種進行后續生長，制備ZnO納米片和ZnO納米棒。通過不同的制備條件，可實現ZnO納米結構的形貌變化和可控生長，本文對其結構和性能進行表征，并對其形成

3、機理進行了討論。 本文的主要工作和取得的主要結果如下： 1.采用旋涂法在Si基板上制備ZnO薄膜、密度可調的ZnO納米點，并獲得了納米環和多孔膜等結構。 2.利用Si基板上的ZnO薄膜作為晶種層，以高堿性、一定濃度的Zn(NO<,3>)<,2>溶液作為生長母液，通過溶液生長法在室溫下制備出ZnO納米片薄膜和ZnO納米片微球薄層。ZnO納米片的平均厚度為20～25 nm，ZnO納米片微球的平均直徑約為3.5 μm，