新型zno发光器件的制备技术的研究

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1、中文摘要光子晶体是一种人工结构材料，它由两种具有不同介电常数的材料在一维、二维、或三维方向上的周期性排列而成。在光子晶体中，某一特定波长的光的传播将被限制。理论上，只要适当的调整光子晶体的各项参数，并且将光的传播限制在某一所需的方向上，就可以达到发光增强的目的。多孔氧化铝模板(PAA)中的孔洞为排列整齐，大小均一的纳米级管道，是利用简易工艺制备光子晶体的完美材料。而纳米氧化锌(ZnO)贝U作为一种重要的宽禁带直接带隙半导体发光材料被广泛应用。我们以二次阳极氧化法制备多孔氧化铝模板，并且以各种手段对其进行形貌上

2、的优化，使之形成一种光子晶体结构。以溶胶凝胶法制备纳米氧化锌胶体并将其注入至多孔氧化铝模板的纳米孔道中去，形成ZnO／PAA复合电致发光器件，这种器件具备工艺简单、制作容易、成本低廉、用途广泛的优点，在涉及电致发光及光电转换与显示的领域，可望有重要的应用前景，值得对其进行进一步研究。本文中介绍了光子晶体、多孔氧化铝模板、纳米氧化锌材料的基本概念和发展情况，并介绍了全部实验过程。我的工作相对课题组以前的工作而言，主要有以下几点创新：一、使用通孔和扩孔分开进行的方法对多孔氧化铝模板进行形貌优化，并且引入超声波扩孔

3、法，使优化后的模板孔径大，排列均匀，孔壁坚实；二、注入过程引入表面活性剂，使得胶体的表面张力大大降低，从而胶体与模板的浸润性提高，实现快速注入的目的；三、创新性地使用了毛细孔法对模板进行注入，新的注入方法克服了以往的注入方法带来的缺点和不足，本质上改善了注’入情况。以扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了测试，结果表明，氧化铝模板的平均孔径从扩孔前的35rim左右增加到75rim左右，大大提高了注入的可行性。而通过对最终注入的样品的能谱分析表明，模板中的确注入了少量的氧化锌，在样品表面进行的能谱分析中，锌原子百

4、分比占到了30％；而在样品横断面的能谱分析中，锌原子百分比占到了l％～5％。这在本课题的进程中是一个从无到有的质的飞跃。关键词：光子晶体纳米zno多孔A1203模板电致发光溶胶一凝胶法注入ABSTRACTThephotoniccrystalISasynthetics仃ucnlr℃material，whichhasaperiodicarrangementoftwokindsofmaterialswithdiffrentdielectricconstantonone，twoorthreedimensions．In

5、photoniccrystal．也etransmissionoflightwithacertainwavelengthislimited．Theoretically,throughadjustingtheprimeparametersofthephotoniccrystalandlimitingthetransmissionoflighttOacertaindirection，wecanaccomplishthepurposeofluminescenceenhancement．OnthePorousAnodi

6、zedAlumina(PAA)，llano-sizedporesarearrangedperiodically,SOtheP从isape彘ctmaterialtoprepareaphotoniccrystalwithasimpleandeasytechnology．Zincdioxide，asawidegaplight—emittingsemiconductor,iswidelyinterestedbyresearchers．WeprepareZnOcolloidbysol—gelmethod,蜘ectiti

7、ntothenano—holesofPAAandformaZnO／PAAcompoundelectroluminescentdevice．Thisdevicehastheadvantageofeasyproduction，lowpriceandwideuse．Ithasgreatapplicationpossibilitiesintheareaofelectro-luminescenceandelectro·-photo--display．Inthispaperthebasicconceptandthedev

8、elopmentofphotoniccrystal，PAAandZnOnanomaterialareintroducedandtheprocessoftheexperimentispresented．Comparedwiththepastwork,thereare3progressesasthefollowing．First，thetechnologiesofopeningholesandenlar