ZnO納米陳列的可控制備.pdf

1、ZnO在常溫時(shí)的禁帶寬度是3.37eV，激子束縛能是60meV，是重要的Ⅱ-Ⅵ族直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體材料，其原料豐富、價(jià)格低廉，并擁有綠色環(huán)保、性能穩(wěn)定及抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)使它在光電子器件、微電子器件、太陽能電池及激光器等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。本論文主要研究了在FTO透明導(dǎo)電玻璃上對ZnO納米陣列的可控制備，利用的是兩步法制備ZnO納米陣列，即首先在FTO透明導(dǎo)電玻璃上利用溶膠-凝膠法制備ZnO籽晶層，然后再用水熱法在籽晶層上制備ZnO納米

2、陣列。溶膠-凝膠法對實(shí)驗(yàn)儀器的要求不高，水熱法是在溶液中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的方法，與其他方法相比，水熱法制備流程簡單、成本低廉，能夠在大面積的基底上實(shí)現(xiàn)ZnO納米陣列的均勻化生長。
　　在制備ZnO的過程中，采用乙酸鋅[Zn(CH3COO)2·2H2O]作為鋅源，然后在冰醋酸及乙醇胺的共同作用下，溶于乙二醇甲醚此溶劑中，并于室溫環(huán)境中冷卻生成凝膠;之后再利用旋涂的方法把溶膠均勻涂覆于FTO透明導(dǎo)電玻璃上，通過熱處理方法制備ZnO薄膜。在

3、制備ZnO納米陣列中，采用乙酸鋅[Zn(CH3COO)2·2H2O]和六次甲基四胺(C6H12N4)在熱介質(zhì)中溶解;溶解后的鋅鹽乙酸鋅[Zn(CH3COO)2·2H2O]與堿液以離子、分子的形式存在于溶液中，最后冷卻形成飽和溶液，隨后再形成晶粒，最后結(jié)晶生成ZnO納米陣列。
　　利用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)及紫外-可見分光光度計(jì)(UVS)等表征方法，對ZnO納米陣列的晶體結(jié)構(gòu)、光學(xué)特性及其表面形貌進(jìn)行了研究分

4、析，探討了不同的籽晶層層數(shù)、不同的鋅源(Zn2+)濃度、不同的制備時(shí)間及不同鋅堿比(Zn2+/OH-)等對ZnO納米陣列的影響，對ZnO納米陣列最佳制備工藝的采取了深入研究，實(shí)現(xiàn)ZnO納米陣列的可控制備，從而獲得高質(zhì)量的ZnO納米陣列。通過實(shí)驗(yàn)得出ZnO納米陣列的最佳制備條件:配制的前驅(qū)體溶液的鋅源用乙酸鋅，鋅離子(Zn2+)濃度為0.15mol/L，鋅堿比(Zn2+/OH-)為5∶1，水浴反應(yīng)時(shí)間為1.5小時(shí)，水浴溫度為90℃，其可見