聚合物2fzno纳米线的制备和光学性能的研究

《聚合物2fzno纳米线的制备和光学性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、上海大学硕士学位论文摘要ZnO属于II．Ⅵ族直接带隙氧化物半导体材料，室温下禁带宽度为3．37eV，激子束缚能高达60meV，比一般的半导体材料(如GaN：21meV,ZnSe：20meV)要高很多，是新型的第三代光电半导体的典型代表。由于其优异的光电特性，目前围绕ZnO光电性能的研究以及以此为基础的器件和相关照明、显示、信息存储等领域的应用研究和产品开发越来越成为人们近来乃至未来的关注热点。本论文采用独特的高分子自组装生长方法，即在经化学镀预处理的Si基底上利用高分子溶液的纳米尺度网络络合效应制备了ZnO纳米线。通过场发射扫描电子显微镜(FE．SEM)，X射线能谱仪(EDS)等对样

2、品的表面形貌及组成进行了观测表征。结果显示，ZnO纳米线分布较为均匀而致密，直径在50nlrl左右，长度至少达到数微米以上，长径比远大于10；样品中Zn、O元素的化学计量比接近1：1。通过对比Si基底经化学镀工艺预处理和未经化学镀预处理后ZnO纳米结构形貌、紫外吸收和光致发光性能，发现化学镀Ni对于纳米线长度和直径尺寸的控制更为有效。在PL谱图中，经化学镀预处理的样品在中心波长385nin出现了由激子碰撞复合所形成的近紫外发光峰，发光强度大且峰型对称无小肩峰：在紫外吸收谱图中，化学镀样品在355nrll处出现很强的紫外吸收峰，而未经化学镀的样品在358nnl．370rilll的吸收峰

3、明显要弱很多。还通过场发射扫描电子显微镜(FE．SEM)、紫外吸收光谱和荧光光致发光光谱等表征手段，对样品在不同反应条件下的生长和性能进行了研究；讨论并提出了ZnO纳米线的生长机理，认为纳米线的生长是在化学镀催化剂和高分子和网络的双重作用下进行的；同时确定了ZnO纳米线生长的最佳控制条件。关键词：ZnO纳米线，化学镀，自组装生长，高分子络合，光学性能上海大学硕士学位论文ABSTRACTAsagroupsII—IVdirectbandgapoxidesemiconductormaterial，zincoxide(zao)nanowirewithatypically嘶debandgapa

4、troomtemperature，isarepresentativeofthirdgenerationphotoelectronsemiconductor．Itswidthofbandgapis3．37ev,andthevalueofexcitonbindmgenergyreaches60meV,whichmuchhigherthanothersemiconductormaterials，suchasGaN(21meV)andZnSe(20meV)．Duetothesefascinatingfeatures，recentlytheresearchbfZnOphotoelectricp

5、erformanceanddeviceandapplicationsinthefieldsofmicro-electronicsandphotoelectricity,includingthefIeldoflighting,display,informationmemory,havebeenattractivesubjects．Inthispaper,bytheuniquemethodofpolymerself-assemblinganditscomplexeffect，ZnOnanowireswerefabricatedontheSisubstratepretreated、访mme

6、thodof‘electrolessplating．Thesamplecompositionandsurfacemorphologywereobservedandcharacterizedbyfieldemissionscanningelectronmicroscope(FE—SEM)andenergydispersiveX-rayspectrometry(EDS)．ItWasfoundthatthesizeofdiametermostlyWas50咖，andthelengthsreachedseveralmicrons；thesamples、)l啪basicallycomposed

7、ofelementsZnand0，andtheratioofZnand0Wasabout1：1．Bycomparisonofmorphology,UVabsorptionandPLspectraofthesamples、航tllelectrolessplatingandwithoutelectrolessplating，itWasfoundthattheelectrolessplatingwasamoreeffectivemethodforcontroll