氧化鋅納米線的制備和光電性質(zhì)的研究.pdf

1、氧化鋅(ZnO)是一種重要的Ⅱ-Ⅳ族半導(dǎo)體化合物，具有直接寬帶隙(3.37eV)、高激子束縛能(60meV)、良好的機(jī)電耦合性能和熱穩(wěn)定性、生物兼容性高、原料豐富、無(wú)毒無(wú)污染、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。而一維的ZnO納米材料在力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等方面具有比塊體材料更加優(yōu)異的性能，在光電、傳感器、光伏、光催化、場(chǎng)發(fā)射等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。ZnO具有六方纖鋅礦晶體結(jié)構(gòu)以及在c軸方向有較低的表面自由能，與其他一維材料相比，ZnO更容易形成一維納

2、米線，而且制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，有利于制備器件并產(chǎn)業(yè)化。因此ZnO納米線材料具有很大的潛在應(yīng)用價(jià)值。本論文利用脈沖激光法(PLD)和氣相沉積法(CVD)制備一維的ZnO納米線，并研究了其制備工藝、光催化性能以及N摻雜。本論文主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行了研究:
　　(1)研究了通過(guò)CVD法制備ZnO納米線的工藝，通過(guò)大量的文獻(xiàn)調(diào)研以及多次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比和分析獲得了最佳的制備ZnO納米線的工藝，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究打下了良好的基礎(chǔ)。
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3、2)通過(guò)兩步法在石英玻璃襯底上制備了ZnO納米線/Al摻雜的ZnO/ITO(Nws/AZO/ITO)異質(zhì)結(jié)光催化劑。為了作比較，我們同時(shí)也通過(guò)相同條件和方法制備了ZnO納米線/Al摻雜的ZnO(Nws/AZO)光催化劑。通過(guò)一系列的測(cè)試研究了這兩個(gè)樣品的光催化性能。結(jié)果表明，和Nws/AZO相比，Nws/AZO/ITO具有增強(qiáng)的光催化性能，這是由于ITO層的引入使得光生電子被ITO層收集，抑制了光生電子空穴的復(fù)合，從而增強(qiáng)了Nws/AZ