摻雜氧化鋅一維納米結構的制備及光學性質研究.pdf

1、一維半導體納米材料因其獨特的物理化學性質在納米器件中有廣闊的的應用前景，研究一維納米材料有利于研究低維系統(tǒng)的維度與量子限域效應對系統(tǒng)的電學、熱學和機械等性質的影響。目前納米材料已經(jīng)引起了人們極大的注意力，其中ZnO作為一種直接寬帶隙（Eg=3.37 eV）半導體材料是最為引人關注的材料之一。ZnO在室溫下具有較高的激子束縛能(60 meV)，保證其室溫條件下紫外激光發(fā)射，因而它成為制作紫外激光器的備選材料之一。ZnO還具有很多優(yōu)異的性能

2、，如壓電性能、表面極化性能、高的發(fā)光效率、高的化學穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性，在納米電子器件、光電子器件及納米傳感器等領域有巨大的應用潛力，使得ZnO納米材料的制備和應用的研究成為國際研究的熱點之一。到目前為止，一維ZnO納米結構的合成已經(jīng)取得了很大進展，已經(jīng)制備出了各種形貌。另外，對ZnO納米材料物理性質的改善，也是研究的熱點之一，通過摻雜異種元素可對ZnO納米材料的光學、電學和磁學等性能有顯著的影響。
　　本文利用化學氣相沉積（CVD）

3、的方法，在硅襯底上分別生長了Al,In,Sb摻雜的ZnO納米結構。通過X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（HRTEM）、選區(qū)電子衍射（SAED）等手段對樣品的形貌和結構進行表征，并研究了樣品的光致發(fā)光（PL）。其中摻Al的XRD結果表明隨著Al濃度的增加，晶體結構逐漸由六角ZnO結構向尖晶石ZnAl2O4結構轉變；室溫下的紫外發(fā)光先出現(xiàn)藍移而后出現(xiàn)紅移，這種現(xiàn)象可歸結到Burstein-Moss效應和能帶重