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1、溶剂热法在阵列101和002单晶多晶锌金属基板上制备纳米氧化锌JeHyeongPark,P.Muralidharan,DoKyungKim材料科学与工程学院、韩国科学技术高级研究院(韩科院),335Gwahangno,Yuseong-gu,大田市305-701年,大韩民国关键词:发光锌单晶衬底溶剂热过程一维氧化锌纳米线纳米材料摘要阵列101和002单晶多晶锌基质通过直接在溶液表面氧化制备一维纳米氧化锌的方法即溶剂热方法。表面氧化在由水和1-丙醇通过加氨调节最佳PH的混合溶剂内进行。Xrd实验表明：纳米氧化锌在锌基质上以单
2、晶和纤锌矿结构生长。氧化锌的生长在(002)单-和聚晶基板上是b001N方向,相比之下,生长在(101)单晶衬底主要集中在b101N方向。纳米氧化锌的纹理系数由xrd数据计算。氧化锌晶体的各种形状通过电镜扫描观察。氧化锌的光学性能通过发光光谱来表征。1.介绍一维(1d)氧化锌纳米结构(线、棒、管、带)已经成为研究的焦点，由于他们的宽带差距(3.37eV)、大自由激子结合能（60meV）,高光增益,和他们的化学和热稳定性。特别是,氧化锌纳米（1d）整齐的晶型排列，已经吸引了相当多人的的兴趣,许多潜在的应用：光电纳米器件,包
3、括气体传感器、防静电涂料、光波导、色素增感太阳能电池(3-7)。不同大小、形态的单晶纳米氧化锌有不同的方法制备，包括溶剂热过程。这些流程提供显著的优势,比如化学均匀性、低温和高压,要求增加前躯体的溶解性。一般来说,氧化锌的水热条件下的生长,通常是用衬底上的纳米氧化锌种子。此外,黄金(Au)、锡(Sn)和铂(Pt)已经在表面预涂，也作催化剂。获得面向NRs在非特异性的方向,外延取向之间的关系和衬底的重要因素之一[13-17]。氧化锌在一个特定的方向对齐NRs一直增长，取决于表面氧化的锌衬底溶剂温度。下面，我们将介绍利用溶剂
4、热法在锌金属基板上制备阵列101和002单晶多晶纳米氧化锌，据我们所知，这是第一份关于影响单晶纳米氧化锌生长方向的报告。1.实验一维氧化锌种植在阵列(101)和(002)单-(Mateck、德国)和聚晶锌表面(Samhwa、韩国)。锌前驱体和锌基板要在异丙醇、甲醇、干氮气利用声波降解法预处理，基板锌被放置在100毫升聚四氟乙烯衬里不锈钢高压釜，内部有20毫升的去离子水,40毫升1-丙醇(99.5%,Junsei化学、日本)作为溶剂介质。介质的pH值添加氨(28wt%)调整到一个最佳。溶剂热反应在125°C的烤箱烘10h。
5、之后,样品用去离子水和乙醇清洗。为锌基板做一下测试x射线衍射仪(XRD,Rigaku,D/MAX-IIICx射线衍射-ometer、东京、日本)和铜Kα辐射(λ=0.15406nm40千伏和45马)。氧化锌微晶的生长在单一和多晶锌基质特征定量试验与计算纹理系数Tc(hkl)。纹理系数Tc(hkl)是定义如下[18]:Tc(hkl)=(i(hkl)/Ir(hkl))/[1/nΣ(i(hkl)/Ir(hkl))],Tc(hkl)是结构系数、n是峰的数量,i(hkl)是强度的峰值点,和红外(hkl)峰强度表示在JCPDS#36
6、-1451对应随机取向微晶。一个样本的随机取向微晶提出了Tc(hkl)为1,而一个更大的值表示大量的微晶取向到(hkl)。发射扫描电镜(fesem,XL30,FEG、飞利浦、荷兰)和透射电子显微镜(TEMJEOLJEM3010,,,日本)是用来描述准备样品的形态和结构的。光学性质表征NRs在室温下通过光致发光(PL)光谱使用325nm激发波长从氩离子激光器(相干英诺华激光系统)。1.结果与讨论一个浅灰色(101)、(002)单和聚晶锌底物在125°C溶剂热反应10h，xrd结果显示纳米氧化锌与锌基板无缝长在一起，氧化锌的
7、衍射峰显示为六角纤锌矿结构，这与晶格常数报道值一致。纳米氧化锌基板的方向和计算结构系数展示在表1。这个实验是重复再现性和一致性的。单晶基片的方向在确定氧化锌晶体的优先生长方向起着至关重要的作用。氧化锌的主要强峰的不同，这是因为他们的生长取向取决于基板的结晶度与方向。XRD图的模式1(一)-(c)表明,峰值对应底物有很弱的强度表明水晶种植密集。可以看出,在图1(一)的强度(101)峰强比其他的峰强,如(002)和(100)。这表明,纳米氧化锌生长在(101)锌衬底是高度取向的b101N方向。XRD分析和结构系数的计算表明,
8、(101)取向具有高结构系数Tc(101)比(002)取向与Tc(002)(表1)。结果表明,纳米氧化锌生长在(101)单晶衬底被定向的锌b101N方向。另一方面,NRs生长在(002)单-和聚晶锌基片，1(b)和(c)显示的强度(002)峰强比(101)和(100)峰。它是明显的,从XRD模式在图1(b)和(c),
