自组装ZnO阵列的水热法制备及其性能研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 李抒智 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2006 |
| 授予单位 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 |
| 导师 | 周圣明 |
| 关键词 | ZnO阵列膜:水热法:紫外光发射 |
| 中文摘要 | 近年来，随着GaN蓝绿光发光管、激光器的迅速发展，ZnO作为一种可以替代GaN的材料受到人们的普遍关注。ZnO是一种直接宽带隙半导体材料，室温下它的能隙宽度为3.37eV，激子束缚能高达60meV。自从97年ZnO薄膜光泵浦紫外激光的获得和多晶ZnO薄膜自形成谐振腔激光的出现，极大地鼓舞了人们的研究热情，使得ZnO材料成为继GaN之后宽禁带半导体光电材料领域研究的热点之一。当前在光电器件领域，由于对发光二极管和激光二极管等需求日益增加，并且对器件微型化越来越苛刻的要求，纳米线光源成为人们关注的焦点。氧化锌因其具有的较大的激子束缚能已成为室温下纳米激光器的选择材料之一。最近,科学家利用在衬底上定向生长ZnO纳米晶制备出目前最小的可见光共振腔，使制备ZnO纳米激光器成为可能。 为了实现ZnO纳米激光器，必须得到ZnO一维纳米晶或一维阵列。目前ZnO阵列的制备方法（如气－液－固、化学气相沉积法），设备昂贵，条件苛刻，操作复杂，制备温度较高，所制备出的ZnO阵列含有较多的缺陷，且不利于ZnO阵列膜的大面积制备。Vayssieres等人用简单的湿化学方法，制备出ZnO六棱柱，但其c轴取向还不够好。 本文基于湿法化学的基础上采用水热法生长ZnO阵列，并从衬底材料、水热法工艺和ZnO阵列特性等方面开展了一系列工作，尝试用水热法实现ZnO棒状、管状阵列的可控性生长。 我们通过采用先驱膜，利用水热法在（0001）蓝宝石衬底和（100）硅衬底上制备了ZnO棒状阵列。X射线衍射谱表明我们生长的ZnO阵列膜具有c轴择优取向，在有先驱膜的蓝宝石衬底上得到的ZnO阵列的（0004）方向摇摆曲线的FWHM达到1.8°，这表明用该方法生长的ZnO晶粒几乎都垂直于衬底表面生长。且通过改变反应溶液、生长时间和填充度等生长条件可以调节ZnO阵列晶粒的径宽比和显微形貌，初步实现了在低温下用水热法实现ZnO棒状阵列的可控性生长。室温光致发光谱中可观察到用水热法制备的ZnO阵列膜具有较强的紫外发射，由于ZnO薄膜的紫外光发射来源于激子复合，并且其发光强度随着膜结晶质量的提高而增强，所以说明该方法生长的ZnO具有非常好的结晶质量，这也表明用该方法生长的ZnO纳米阵列可以用于紫外激光方面。 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.siom.ac.cn/handle/181231/16650]  |
| 专题 | 上海光学精密机械研究所_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 李抒智. 自组装ZnO阵列的水热法制备及其性能研究[D]. 中国科学院上海光学精密机械研究所. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：上海光学精密机械研究所
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