納米氧化鋅及其復(fù)合材料的制備與表征.pdf

1、納米ZnO是一種新型Ⅱ～Ⅵ族寬禁帶半導(dǎo)體材料，而摻鋁氧化鋅(ZnO：Al，ZAO)納米材料以及納米ZnO的SiO<,2>基復(fù)合材料具有優(yōu)良的光電性能及廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域倍受研究人員關(guān)注。本論文主要對摻雜的氧化鋅納米材料和納米氧化鋅的復(fù)合材料的制備及其光學(xué)性能進(jìn)行研究，并研究了它們的發(fā)光機(jī)制，探討材料的合成-結(jié)構(gòu)-性能之間的關(guān)系。 研究工作主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面： 1、綜述了摻鋁氧化鋅的光電性能、缺陷結(jié)構(gòu)及能帶結(jié)構(gòu)特征及其用途

2、。 2、以Zn(C<,2>H<,3>O<,2>)<,2>·2H<,2>O、AlCl<,3>和(COOH)<,2>·2H<,2>O為主要原料，利用溶膠-凝膠法制備了含Al量不同的ZAO粉末；以Zn(C<,2>H<,3>O<,2>)<,2>·2H<,2>O、APS(NH<,2>CH<,2>CH<,2>-CH<,2>Si(C<,2>H<,5>O)<,3>)等為原料制備了不同ZnO含量的復(fù)合樣品；并改變反應(yīng)的煅燒時(shí)間和溫度。 3

3、、采用TG對樣品進(jìn)行熱分解分析；采用FTIR、XRD和TEM等方法對不同反應(yīng)條件的摻雜ZnO樣品和ZnO納米復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了研究；采用UV-Vis和PL對樣品進(jìn)行了光學(xué)性能的測試，并討論了它們的發(fā)光機(jī)制。 4、對摻鋁氧化鋅粉末的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能分析研究表明：當(dāng)Alwt％=2、850℃下煅燒一小時(shí)的摻鋁氧化鋅晶體粒徑最大；該條件下獲得的樣品具有紫外吸收限位于367 nm(3.36eV)，相對體材料(～385nm)有較

4、大的藍(lán)移，可見光透射率平均值在80％以上及紫外和藍(lán)光的發(fā)射強(qiáng)度最強(qiáng)等特性。 5、對ZnO/Zn<,2>SiO<,4>/SiO<,2>復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能分析研究表明：當(dāng)ZnOwt％=20、850℃下煅燒兩小時(shí)的樣品中ZnO/ZneSiO<,4>達(dá)到最佳結(jié)構(gòu)組合；該條件下獲得的復(fù)合材料紫外吸收限小于純ZnO吸收限(約378nm)而大于經(jīng)過熱處理后的純SiO<,2>的吸收限(約268nm)，而且隨著ZnOwt％的增加，吸收限增大