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纤锌矿结构的氧化锌(ZnO)是一种宽带隙半导体材料,室温下带隙宽度为3.37eV,激子束缚能高达60meV,是制备紫外光电器件的理想材料.
纳米结构ZnO由于其独特的光电特性,尤其是一维纳米结构(纳米棒、纳米线),在紫外光电探测器、场效应管、场发射等方面有着非常巨大的应用前景。本文通过水热法制备了爪状ZnO纳米棒的阵列,利用SEM,FE-SEM,XRD等手段详细分析了这种结构的形成机理及晶体结构,并研究了这种阵列的场发射性质以及光学性质。由于水热法生长的棒密度比较大,棒与棒之间的屏蔽效应非常明显,我们尝试了三种不同的方案来控制ZaO纳米棒的生长区域用以改善场发射的效果。
MgZnO是一种晶体结构,晶格常数与ZnO相近,而禁带宽度则更大的材料。这种材料可和ZnO一起组成异质结、量子阱和超晶格,不但能极大地提高ZnO的发光效率,而且能对材料的发光特性进行调制,在制备紫外波段的光电器件方面有着广阔的应用前景。本文通过溶胶-凝胶法成功制备MgZnO的薄膜,利用XRD、PL、FTIR、FE-SEM、EDX等表征手段对所制备的薄膜进行了研究,讨论了Mg的掺入对ZnO薄膜的晶体结构、荧光特性、能带结构、薄膜成分等方面的影响。