Ti离子注入对ZnO纳米棒阵列性能的影响-论文.pdf

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1、第41卷第4期人工晶体学报Vo1．41NO．42012年8月JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALSAUflL'2012InfluenceofTiIonImplantationonthePropertiesofZnONanorodArraysSHENBao—shou，FENGWang-jun一，CHENJiang．tao，YANXing—bin(1．SchoolofScience，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China；2．StateKeyLaboratoryofGansuAdvancedN

2、on·ferrousMetalMaterials，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China；3．StateKeyLaboratoryofSolidLubrication，LanzhouInstituteofChemicalPhysics，ChineseAcademyofScience，Lanzhou730000，China)(Received1Mamh2012，accepted1Apr／／2012)Abstract：TheinfluenceofTiionimplantationonthestructure

3、，morphology，opticalandhydrophobicpropertiesofZnOnanorodarrayswasstudied．As—preparedandimplantedZnOnanorodarraysbothpossessedtypicalhexagonalwurtzitestructure．However，theZnOnanorodarraysimplantedwithhigherdosesexhibitthepoorpreferedgrowthalongthe(002)plane，andthediffractionof(104)plan

4、eofZnTiO3appeamattheimplantationdoseof5X10／cm．Inaddition，XPScharacterizationalsoprovestheformationofTi-Zn-Obonds．Moreover，thesurfacemorphologychangedremarkablyandtheoptical~ansmittancedecreaseddrasticallyduetotheetchingandsputteringeffectsoftheimplantation．Thehydrophobicpropertywasal

5、soafectedbythesurfacetopographyandthecontactangleofZnOnanorodarraysreachedto151．4。．Inconclusion，ionimplantationwillprovideanovelmethodtomodifythephysicalpropertiesoftheZnOnanorodaraysandextendthepotentialapplications．Keywords：ZnO；nanorodaray；ionimplantation；hydrophobic；morphologyCLCn

6、umber：0462．4Documentcode：AArticleID：1000-985X(2012)04．1087-05Ti离子注入对ZnO纳米棒阵列性能的影响申保收，冯旺军，陈江涛’，阎兴斌(1．兰州理工大学理学院，兰州730050；2．兰州理工大学甘肃省有色金属新材料重点实验室，兰州730050；3．中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室，兰州730000)摘要：本文研究了Ti离子注入对ZnO纳米棒阵列结构、形貌、光学特性和疏水性的影响。XRD测试表明注入前后ZnO纳米棒均为六方纤锌矿晶体结构。然而，随着对ZnO纳米棒阵列注入剂量的增加，样品沿

7、(002)晶面优先生长的趋势降低，而且当注入剂量达到5×10”／cm时，甚至出现ZnTiO(104)晶面衍射峰，说明了这种物质的存在，而后面的XPS表征也进一步证明了Ti-Zn—O化学键的存在。样品形貌测试表明，离子注入后由于受刻蚀和溅射的作用，不仅使得ZnO纳米棒表面形貌发生了很大的变化，透光率也显著下降。离子注入后ZnO纳米棒表面疏水性受形貌变化的影响也发生了改变，使得其疏水性增强，当Ti离子注入量为1×10／cm时ZnO纳米棒表面接触角达到了151．4。。总之，离子注入作为一种较新颖的表明改性方法，通过对ZnO纳米棒阵列改性处理可以明显扩展其潜在应用价值。

8、Receiveddate