ZnO納米棒陣列膜光電響應(yīng)與恢復(fù)特性的調(diào)控.pdf

1、ZnO納米棒陣列膜憑借特殊的電子傳輸網(wǎng)絡(luò)，具有優(yōu)越的光電響應(yīng)和持續(xù)光電導(dǎo)效應(yīng)，受到廣大研究者的關(guān)注。本文主要研究ZnO納米棒陣列膜的光電響應(yīng)及光電恢復(fù)特性的調(diào)控，以及光生電子在ZnO納米棒中的產(chǎn)生、消耗以及傳輸機制。
　　本文首先通過在空氣（Air）或氮氣（N2）中不同溫度的等溫處理來調(diào)控ZnO納米棒中的缺陷，研究了缺陷調(diào)控對ZnO納米棒陣列膜光電特性的影響。研究結(jié)果表明，隨著等溫處理溫度的升高，在Air中等溫處理后的ZnO納米棒

2、（A-ZnO）中氧空位和鋅空位的濃度均增加，而在N2中等溫處理后的ZnO納米棒（N-ZnO）中氧空位濃度增加，鋅空位湮滅。在紫外光激發(fā)下，高濃度的氧空位能夠通過光離化產(chǎn)生更多的自由電子，也能提供更多的復(fù)合中心，加快光生電荷的復(fù)合。因此，等溫處理溫度升高時，ZnO納米棒陣列膜的光電響應(yīng)速率降低。由于過多的缺陷在光電響應(yīng)階段參與了光生電子的捕獲，所以隨等溫處理溫度升高ZnO納米棒陣列膜光電恢復(fù)效率先增后減，高溫等溫處理后，A-ZnO的光電恢

3、復(fù)效率低于N-ZnO。
　　本文也研究了ZnO納米棒陣列膜對NO2的氣敏特性，并對以上結(jié)果和推論進(jìn)行驗證。研究得出，在紫外光激發(fā)下，由于光生電子濃度的增加，ZnO納米棒陣列膜對NO2的氣敏響應(yīng)隨著等溫處理溫度的增加逐漸增加。同時，由于含有鋅空位，A-ZnO的氣敏響應(yīng)高于N-ZnO。在不加光條件下，ZnO納米棒陣列膜的氣敏響應(yīng)主要歸因于缺陷，同時鋅空位也能夠捕獲電子，所以A-ZnO的氣敏響應(yīng)隨等溫處理溫度升高而增加，N-ZnO的氣敏