毕业论文（设计）-ZnO纳米带的光学性能研究.doc

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1、摘要：ZnO作为一种重要的宽带隙半导体材料，具有较好的光学性能。ZnO纳米带以其统一的几何尺寸，较少的线缺陷，作为特殊的纳米材料，展现了其独特的性质。本文综述了ZnO纳米带的制备方法，掺杂不同物质对其光学性能的影响，也对当前对ZnO纳米技术的研究与应用做了简要介绍，并对其今后的研究进行了相应的展望。关键词：ZnO纳米带光学性质Abstract：ZnOisanimportantwidebandgapsemiconductormaterialwithspecialopticalproperties.ZnOnanobeltswithitsuniformgeome

2、try,lesslineardefects,asthespecialnanomatcrial,demonstrateditsuniquecharacter・ThispaperreviewsthemethodsofsynthesizingZnOnanobelts,dopedopticalpropertiesofdifferentsubstancestotheirdifferenteffects,butalsoonthecurrentoftheZnOnanotechnologyresearchandapplicationofabriefintroduction

3、,andthefutureprospectsforresearchaccordingly.Keywords：ZnOnanobcltsopticalproperties1引言ZnO是典型的直接带隙宽禁带半导体材料，室温下的带隙宽度为3.37eV,具有较高的激子束缚能（〜60meV），保证其室温下紫外激光发射⑴。ZnO作为一种继GaN蓝光二极管诞生以来倍受瞩戸的宽禁带直接带隙半导体，在紫外、蓝绿、黃红等波段都观察到光发射现象C2]o1990年，日本科学家lijima发现了碳纳米管，这种一维的纳米结构显示岀了优异的电学和机械性质肚。通过对其不同纳米结构的研究，引

4、发了人们对一维纳米结构的研究热潮。现在可通过气相法、水热法、溅射法“、共沉积法、热蒸发法⑸、喷雾热解法战等方法，能制备tljZnO纳米棒、纳米线、纳米管、纳米带等一维纳米结构㈢。ZnO纳米带自从2001年首次被合成以来，便引起了科学界广泛的关注，被称为继碳纳米管后的又一重大发现。对于准一维的ZnO纳米带，其结构与一维的纳米线不同,因此产生的量子效应也不同。为了进一步改善ZnO纳米材料的性能，我们通常采用第III、IV和V族元素等进行掺杂。本文综述了ZnO纳米带屮参杂In、Sn等物质对光学性能的影响，ZnO纳米带的相关应用并对其前景进行展望。2ZnO纳米带的

5、制备ZnO纳米带作为一种研究和应用前景非常好的材料，其制备方法有很多，H前主要有气相法、水热法、磁控溅射法、热氧化法、喷雾热解法等方法。2.1气相法2001年王屮林教授研究小组首次通过热蒸发法制备出ZnO、SnO>I112O3和CdO纳米带⑻。在ZnO的制备过程屮没有使用任何催化剂，把纯度99.9%的ZnO粉末放在AI2O3管11*,再把Al203管放置在石英管炉子】111引言ZnO是典型的直接带隙宽禁带半导体材料，室温下的带隙宽度为3.37eV,具有较高的激子束缚能（〜60meV），保证其室温下紫外激光发射⑴。ZnO作为一种继GaN蓝光二极管诞生以来倍受

6、瞩戸的宽禁带直接带隙半导体，在紫外、蓝绿、黃红等波段都观察到光发射现象C2]o1990年，日本科学家lijima发现了碳纳米管，这种一维的纳米结构显示岀了优异的电学和机械性质肚。通过对其不同纳米结构的研究，引发了人们对一维纳米结构的研究热潮。现在可通过气相法、水热法、溅射法“、共沉积法、热蒸发法⑸、喷雾热解法战等方法，能制备tljZnO纳米棒、纳米线、纳米管、纳米带等一维纳米结构㈢。ZnO纳米带自从2001年首次被合成以来，便引起了科学界广泛的关注，被称为继碳纳米管后的又一重大发现。对于准一维的ZnO纳米带，其结构与一维的纳米线不同,因此产生的量子效应也不

7、同。为了进一步改善ZnO纳米材料的性能，我们通常采用第III、IV和V族元素等进行掺杂。本文综述了ZnO纳米带屮参杂In、Sn等物质对光学性能的影响，ZnO纳米带的相关应用并对其前景进行展望。2ZnO纳米带的制备ZnO纳米带作为一种研究和应用前景非常好的材料，其制备方法有很多，H前主要有气相法、水热法、磁控溅射法、热氧化法、喷雾热解法等方法。2.1气相法2001年王屮林教授研究小组首次通过热蒸发法制备出ZnO、SnO>I112O3和CdO纳米带⑻。在ZnO的制备过程屮没有使用任何催化剂，把纯度99.9%的ZnO粉末放在AI2O3管11*,再把Al203管放

8、置在石英管炉子】11进行加热。温度控制在1400°C,蒸发时间2h