ZnO晶須的制備、表征及應(yīng)用研究.pdf

1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文ZnO晶須的制備、表征及應(yīng)用研究姓名：裴新美申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：材料學(xué)指導(dǎo)教師：陳文2003.5.1莖堅里三奎堂堡主蘭堡絲莖 一——A b s t r a c tZ n 0 m a t e r i a l se x h i b i taw i d er a n g eo f e l e c t r i c a l a n do p t i c a lp r o p e r t i e st l l a td

2、e p e n ds e n s i t i v e l yo nb o t hs h a p ea n ds i z e ，a n da r eo f b o t hf u n d a m e n t a la n d t e c h n o l o g i c a l i n t e r e s t ．W e h a v e d e m o n s t r a t e d a s i m p l e v a p o r - p h

3、a s ea p p r o a c ht oe o n t r o lg r o w t ho f 加w h i s k e r s ．S o m e t y p e so fZ n O W h i s k e r sw i t hv a r i o u ss h a p ea n ds i z e ，i n c l u d i n gt e t r a p o d - l i k ez n 0 ( T - Z n O ) w h i

4、 s k e r s ，o n e ．d i m e n s i o n a lw h i s k e r s ( n a n o w i r e s ) a n d a r r a y se t c ．，h a v eb e e n o b t a i n e db yc o n t r o l l e dg r o w t h p r o c e s s i no u rl a b o r a t o r y ．1 1 1 ek e

5、 y f o rc o n t r o l l i n g t h es h a p ea n ds i z e i S t } l e l e v e l o fs u p e r s a u t r a t i o n t h a t c o n t r o l s Z n 0n u c l e a t i o na n dg r o w t h ．1 1 l es u p e r s a t u r a t i o ni n t

6、h er e a c t i o nv e s s e ls t r o n g l yd e p e n d so nt h ep r o c e s s i n g p a r a m e t e r s ．T h es t r u c t u r e so fZ n 0 w h i s k e r sh a v eb e e ni n v e s t i g a t e db ym e a n so fs c a n n i n

7、g e l e c t r o n m i c r o s c o p e ( S E M ) ，t r a n s m i s s i o n e l e c t r o n m i c r o s c o p y 。( T E M ) a n d h i g h - r o s o l u t i o nt r a n s m i s s i o ne l e c t r o nm i c r o s c o p y ( I - m

8、 T E M ) ．1 1 1 eg r o w t hm e c h a n i s m so fv a r i o u sZ n 0w h i s k e r sa r e p r o p o s e db a s e do no u re x p e r i m e n t a lo b s e r v a t i o n s ．R e s u l t ss h o w t h a tT - Z n O w h i s k e r

9、 sg r o w i nV a r ' o r -s o l i d f V S ) m e c h a n i s m ．T ．Z n O w h i s k e r s g r o w i n o c t a - t w i n m o d e l ．O u re x p e r i m e n t a lo b s e r v a t i o ng i v e st h ed i r e c te v i d e n c

10、 et ot h eo c t a h e d r a lm u l t i p i et w i nn u c l e u sm o d e lo f T ．Z n Ow h i s k e nZ n O n a n o w i r e sa n d a r r a y sd e p o s i t e d0 1 1S is u b s t r a t e a l S Og r o w i nv a p o r - s o l i d

11、 f V S ) m e c h a n i s m ．n l er o o mt e m p e r a t u r eP L s ! c I e c t r ao f t h eZ n 0 w h i s k e r ss h o w an a r r o wU V e m i s s i o na t 3 8 5 n ma n dab r o a dg r e e ne m i s s i o na t4 9 5 n m ．T h

12、 eg r e e ne m i s s i o ni n t e n s i t yi nd i f f e ∞n ts t r u c t u r e si Sd i f f e r e n t ．w h i l et h e i rU V e m i s s i o ni n t e n s t r yi sn e a r l yt h e s a l n e ．n 撼d i f f e r e n c ei ng r e e n

13、 e m i s s i o ni n t e n s i t y r e s u l t sf r o mt h e d i f f e r e n tl e v e lo fo x y g e nv a c a n c i e si n Z n 0s t r u c t u r e s ．T h eg r e e ne m i s s i o n i n t e n s i t v i I l Z n 0n a n o w i r

14、e s i s d e c r e a s e b u t t h e U Ve m i s s i o ni n t e n s i t yk e e p su n c h a n g e dw h e n t h en a n o w i r e sa r ea n n e a l e d a t9 5 0 。Cf o ra nh o u r ．I t i S o b v i o u st h a to p f i c a lp m

15、 p e r I yo ft h eZ n O i S t u n a b l eb yc o n t r o l l i n gt h eo x y g e n v a c a n c y c o n c e n t r a t i o n ．T h e e l e c t r i c a l r c s i s t i v i t y o f T —Z n O w ／P o l y p r o p y l e n e c o m p

16、 o s i t e s i Sd e c r e a s e d b y U S i n g T ．Z n o w h i s k e r s a s t h e c o n d u c t i v e a d d i t i v e s ．T h ec o n d u c t i v em e c h a n i s m s a r et h ec o m b i n eo f n e tc o n d u c t i v e ．t

17、 u n n e le f f e c ta n dt h ec h a r g e c o n c e n t r a t i n ge 丘b c ta tt h en e e d l e ’St i p so f t h e w h i s k e r s ．T h et e n s i l es t r e n g t ho f t h ec o m p o s i t e s i Si n c r e a s e5 0 ％c o