摻雜氧化鋅一維納米結(jié)構(gòu)的制備及光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、一維半導(dǎo)體納米材料因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)在納米器件中有廣闊的的應(yīng)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(yīng)對(duì)系統(tǒng)的電學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械等性質(zhì)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(dǎo)體材料是最為引人關(guān)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(xué)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(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力，使得ZnO納米材料的制備和應(yīng)用的研究成為國(guó)際研究的熱點(diǎn)之一。到目前為止，一維ZnO納米結(jié)構(gòu)的合成已經(jīng)取得了很大進(jìn)展，已經(jīng)制備出了各種形貌。另外，對(duì)ZnO納米材料物理性質(zhì)的改善，也是研究的熱點(diǎn)之一，通過(guò)摻雜異種元素可對(duì)ZnO納米材料的光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)等性能有顯著的影響。
　　本文利用化學(xué)氣相沉積（CVD）

3、的方法，在硅襯底上分別生長(zhǎng)了Al,In,Sb摻雜的ZnO納米結(jié)構(gòu)。通過(guò)X射線(xiàn)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(duì)樣品的形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并研究了樣品的光致發(fā)光（PL）。其中摻Al的XRD結(jié)果表明隨著Al濃度的增加，晶體結(jié)構(gòu)逐漸由六角ZnO結(jié)構(gòu)向尖晶石ZnAl2O4結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變；室溫下的紫外發(fā)光先出現(xiàn)藍(lán)移而后出現(xiàn)紅移，這種現(xiàn)象可歸結(jié)到Burstein-Moss效應(yīng)和能帶重