zno纳米棒地光致发光和光响应特性研究

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1、Author’Ssignature：Supervisor'ssignature：—丛学卜丛一ExtemalReviewers：ExaminingCommitteeChairperson：ExaminingCommitteeMembers：慨；．L．tat)Dateoforaldefence-△丛丛：3羔叁：丝!!——。●●—_浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得

2、逝江太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同事对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：1匆／『奉签字日期：沙7／年弓月，口日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝江太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权堑江太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：‘陆确签字日期：扣，f年弓月I

3、O日导师繇1刁膨亍签字日期：沙fo年参月，口日摘要摘要实现一维纳米结构的可控制备和物性调控，是ZnO基纳米器件走向实用化的基础和必备条件。纳米ZnO由于具有很大的比表面积，表面效应对其光电性质具有至关重要的影响。深入理解纳米ZnO的表面态对光电性能的作用机理，是ZnO纳米光电器件应用的基础。本工作以直径不同的ZnO纳米棒的制备为基础，通过对ZnO纳米棒的光致发光性质和光响应性质进行研究，旨在对ZnO纳米棒的表面发光机理和持续光电导(PPC)的产生原因进行探索。主要研究内容如下：(1)优化生长参数，采用普通CVD和Ps球模板辅

4、助的CVD法实现了形貌统一、排列整齐、尺寸多样的ZnO纳米棒的可控生长。(2)对包覆A1203层前后的ZnO纳米棒的PL谱进行分析，我们发现在直径500nin的ZnO纳米棒中出现了表面态导致的强烈的表面激子复合峰。当包覆一层A1203后表面激子发射明显得到抑制，这说明包覆层起到了表面修饰的作用，而非消除了表面能带弯曲。(3)对位于3．31eV的发光峰进行分析，我们发现该发光峰并非源于表面，自由电子向受主能级的跃迁才是导致3．31eV发光峰出现的原因，并且样品中存在一个125meV左右的未知受主能级。(4)对～500nnlZn

5、O纳米棒在可见光波段出现的位于2．1eV附近的橙光带进行分析，由于包覆后该发光峰强度并没有显著变化，所以不可能来自于表面。我们提出了一个类施主受主对(DAP．1ike)跃迁机制来解释橙带发光峰位的蓝移现象，并且将该发光峰归结为锌空位(vzn)。(5)对ZnO纳米棒的紫外和可见光响应特性进行测试，发现存在持续光电导。对比紫外与可见光响应参数，我们推测持续光电导来源于材料表面的缺陷态。关键词：ZnO，纳米棒，PL谱，表面激子，类施主受主对跃迁，持续光电导AbstractInordertodevelopnano—scaledevi

6、cesbasedonZnO，controllableandreproduciblefabricationof1DZnOnanostructuresisessential．DuetothelargeaspectratioofZnOnanostructures，surfacestatesareexpectedtoplayallimportantroleintheopticalandelectricalproperties．Deepinsightsintohowthesurfacestatesaffecttheopticaland

7、electricalpropertiesofZnOarethekeypointsfortheoptoelectronicapplicationsofZnOnanostructures．Inthisthesis，ZnOnanorods埘也differentsizewerefabricatedfirst，andthenthephotoluminescenceandphotoresponsepropertiesofZnOnanorodswereanalyzed．Theprimaryresultsaredescribedinthef

8、ollowing．(1)ZnOnanorods谢t11differentsizehavebeengrownbygeneralandPStemplateassistedCVDonSi(100)waferusingAuasthecatalyst．(2)Itisfoundthatstrongsu