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1、ZnO纳米线的水热法生长第36卷第3期2007年6月人工晶体JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALSV01.36N0.3June.2O07ZnO纳米线的水热法生长赵文刚,马忠权,裴广庆,杨文继,徐飞,王德明,赵占霞(1.上海大学物理系,上海200444;2,中国科学院上海光学精密机械研究所,上海201800)摘要:本文采用两步湿化学法在玻璃衬底上制备了ZnO纳米线.首先,利用Sol-gel方法在载玻片上制备含有ZnO纳米颗粒的薄膜作为"种子"衬底.然后,利用水热法在"种子"衬底上生长了高度取向的ZnO纳米线.并对"种
2、子"衬底和随后生长的ZnO纳米线进行了x射线衍射(XRD),扫描电子形貌图(SEM)和原子力显微镜(AFM)等分析.结果表明"种子"衬底为大范围内纳米颗粒均匀一致的ZnO薄膜.通过水热法制备的ZnO纳米线的直径在50—80nm.平均直径为60nm,长度大约为2m.该ZnO纳米线除了具有很强的紫外发光(399nm)外,还在蓝光(469nm)和绿光(569nm)波段有较弱的光致发光现象.关键词:ZnO纳米线;Sol-gel;水热法;PL谱中图分类号:0782文献标识码:A文章编号:1000-985X(2007)03-0634-04H
3、ydrothermalGrowthofZnONanowireZHAOWen-gang,MAZhong—quan,PEIGuang—qing,YANGWen-ji,XUFei,WANGDe—ming,ZHAOZhan—xia(1.DepartmentofPhysics,ShahghaiUniversity,Shanghai200444,C}IirIa;2.ShaJ1曲aiInstituteofOpticsandFineMechanics,ChineseAcadamyofSciences,Shanghai201800,China)(
4、Received30November2006;accepted1March2007)Abstract:Inthispaper,ZnOnanowiresweresynthesizedonglasseswithtwostepsofchemicalmethod.First,theseededsubstrateofZnOnano—particleswaspreparedonglassbySol—ge1.ThenhighorientedZnOnanowiresweregrownonthesubstratethroughhydrotherm
5、almethod.TheseededsubstrateandtheZnOnanowireswerecharacterizedbyX—raydiffraction(XRD),scanningelectronmicroscopy(SEM),andatomicforcemicroscopy(AFM),respectively.TheresultsindicatedthattheseededsubstratewastheuniformZnOthinfilmwithnano—particlesinalarge—scale.Thediame
6、terandthelengthofthenanowireswereabout50～80nmand2m,respectively.AstrongUVpeakat399nm,aweakbluebandat469nmandaweakgreenbandat569nmwereobservedintheph0t0luminescence(PL)spectrumofZn0nanowires.Keywords:ZnOnanowires;sol-gel;hydrothermalmethod;PLspectrum引言ZnO是一种新型的直接宽禁带半导
7、体材料,室温下的禁带宽度是3.30eV,激子束缚能大约是60meV,具备发射蓝光和紫外光的优越条件,有望成为下一代的光电器件,广泛应用在光通信网络,光电显示,光电存储,光电转化和光电探测等领域,近来深受人们的广泛关注.氧化锌还广泛应用在短波激光器,化学传感收稿日期:2006.11-30;修订日期:2007-03-01基金项骨:教育部高校博士点基金资助作者简介:赵文刚(1980?),男,上海市人,在读硕士.E?mail:zwg@graduate.shu.edu.cn第3期赵文刚等:ZnO纳米线的水热法生长635器和太阳能电池等方面
8、.伴随着太阳能电池的开发和利用,以TiO,ZnO为代表的第三代太阳能电池的开发和利用得到了人们的广泛重视l4J.制备一维结构的纳米氧化锌的方法主要有:采用气相.液相一固相(VLS)机理的方法,气相沉积法等.而这些方法都需要复杂的工艺,精密的设备和较高的温度.近年
