无催化脉冲激光沉积方法制备氧化锌纳米棒阵列

<正>近年来,半导体纳米结构因其在先进器件等方面存在广阔的应用前景,而成为国内外纳米领域人们关注的又一热点。其中,ZnO纳米阵列结构被认为是其中最具有应用前景之一。ZnO是一种宽禁带直接带隙II-IV族半导体材料,室温下禁带宽度为     

理论模拟氧化锌纳米棒的表面复合速率

表面复合是严重影响纳米结构半导体发光性质及器件性能的重要因素之一.氧化锌(ZnO)因其具有优异的光电性质和物化稳定性在太阳能电池和发光二极管等光电器件领域展现出巨大的应用前景.本文利用MATLAB程序求解扩散方程,对化学水浴沉积法合成的ZnO纳米棒的表面复合速率进行理论模拟计算.与实验结果相结合,揭示表面复合对ZnO纳米棒发光性质的影响.     

单根ZnO纳米线的光敏及场效应管性质研究

采用化学气相沉积法合成了ZnO纳米线,并对其进行了扫描电镜以及光致发光表征.基于ZnO纳米线,采用微栅模板法制备了光电器件及背栅场效应晶体管.利用半导体参数测试仪测量了ZnO纳米线的I-V特性、光响应特征及场效应管的输出特性等.实验表明,ZnO纳米线具有良好的紫外光敏感度,预示了良好的光电探测应用前景及FET的应用可能性.     

CVD法制备的ZnO纳米线喇曼散射谱的特征

要对纳米ZnO晶体进行了喇曼背散射几何配置下的喇曼测试与分析,其样品采用化学气相沉积法(CVD),分别在三种不同的温度下生长而成.在438 cm-1和1152 cm-1位置分别可以观测到纤锌矿结构的ZnO一级散射峰和二级散射峰,同时也可以看到一级散射强度与二级散射强度比的变化.结果显示:用CVD法制备纳米ZnO时,温度(即Zn蒸汽的浓度)只影响ZnO纳米线的形貌特征,而并不影响它的微观结构.     

二维SnSe和SnSe_2薄膜的可控制备

目前二维IV-VI族窄带隙半导体材料在存储开关、太阳能转换、热电转换和近红外光电器件等领域受到了广泛关注.其中硒化锡(SnSe)和二硒化锡(SnSe2)作为典型的IV-VI族窄带隙半导体,由于其优异的电子和光电性能成了研究热点.目前,制备SnSe和SnSe_2薄膜通常需要使用两套气相沉积系统,而制备SnSe_2纳米片更是需要通过化学气相沉积的方法才能获得,因此面临制备成本高、可控性低的问题.该文提供了一种气相沉积方法,一步制备了SnSe和SnSe_2薄膜,大大提高了制备效率.该方法只需要控制加热温度,制备过程简单可控.通过一系列的表征手段证明,制备的SnSe薄膜和SnSe_2薄膜十分纯净.     

低温下单根In掺杂ZnO纳米带电学性质的研究

采用化学气相沉积(CVD)的方法合成了In掺杂ZnO纳米带,并且用简单、廉价的微栅模板法为单根纳米带制作了微电极,研究了在室温到20 K低温范围内单根In掺杂ZnO纳米带电阻随温度的变化.结果表明,在140～290 K区间单根ZnO∶ In纳米带电子输运机制符合热激活输运机制.     

In-Al共掺杂ZnO纳米串的制备和光学性质研究

通过化学气相沉积方法(CVD)制备了In-Al共掺杂的氧化锌纳米串.扫描电镜观察到纳米片沿生长方向均匀排列,直径约为50~150 nm,长度约为5~20μm.X射线衍射结果表明样品具有ZnO六角纤锌矿结构.并且研究了In-Al共掺杂的氧化锌纳米串的生长机制,并通过样品的光致发光谱可见所合成的样品具有较好晶体质量.     

V掺杂ZnO基稀磁半导体的结构及磁性研究

利用溶胶-凝胶法制备前驱体,并在空气气氛中进行热处理,合成了具有六方纤锌矿结构的纯相ZnO及V掺杂ZnO纳米颗粒.分别用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等测试手段对样品的结构、形貌和磁学性质进行表征测试.结果表明, V掺杂使晶格常数明显变小,同时抑制了晶粒的生长,没有发现第二相的存在.经过分析,认为V掺杂ZnO基稀磁半导体的铁磁性是其本质特性.     

电沉积纳米异质结构生长机制的分析

电沉积法制备具有金属和半导体特性的微米到纳米量级的有序结构,是当今纳米研究领域的热点之一.由于生长前沿沉积电势的分布直接影响着纳米异质结构的形貌,所以推导生长前沿沉积电势分布的情况就尤为重要.利用数学手段推导了准二维电沉积纳米异质结构沉积电势分布的解析表达式,合理地解释了准二维纳米结构生长的形貌,为理论分析奠定了基础.     

“高质量第三代半导体材料关键技术”取得突破

正第三代半导体材料是提升新一代信息技术核心竞争力的重要支撑,以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为代表的第三代半导体材料,因具备禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、电子饱和漂移速率高、抗辐射能力强等优越性能,是固态光源和电力电子、微波射频器件的"核芯",在半导体照明、新一代移动通信、能源互联网、高速轨道交通、新能源汽车、消费类电子等领域有广阔的应用前景。     

In掺杂ZnO纳米带电学性质的研究

利用化学气相沉积法成功合成了In掺杂ZnO纳米带.通过扫描电子显微镜、X射线能谱仪对样品进行表征.利用微栅模板法制备欧姆接触的光电器件,研究了器件的伏安特性曲线及紫外光敏特性.结果表明,In掺杂ZnO纳米带的导电能力远远高于纯ZnO纳米带,电阻仅为纯ZnO纳米带的1/50,但是其光敏特性不及纯ZnO纳米带,开关比仅为纯ZnO纳米带的1/20.     

ZnO纳米线阵列的生长机制

通过化学气相沉积方法在Si衬底上制备了规则排列的ZnO纳米线阵列．利用扫描电子显微镜观察了合成的氧化锌纳米结构的形貌,表明当In在前驱物中引入超过0．3g时,在Si衬底上合成的纳米结构都是纳米线阵列;高分辨透射电子显微镜图像、x射线图谱和x射线能谱均表明合成的ZnO纳米线阵列具有纤锌矿结构,择优沿（001）方向生长．提出了在Si衬底上生长ZnO纳米线阵列的机制．     

纳米ZnO在可见和紫外波段的激子发光

纳米结构ZnO及ZnO稀土离子掺杂发光在蓝/蓝绿可见波段和紫外波段存在受激发射,可能成为制备短波长激光、发光半导体重要的候选材料.基于量子限域-发光中心模型,分析了纳米ZnO的激子发光和缺陷发光机制,指出纳米结构ZnO在蓝/蓝绿可见波段和紫外波段发光是通过晶粒内部带隙间的激子复合发光.     

常温纳米ZnO脱硫剂制备方法的研究及进展

目前许多行业中的工艺过程需要在常温条件下进行精脱硫,开发常温ZnO高效脱硫剂具有现实意义。纳米ZnO从结构上满足了在常温条件下提高ZnO硫容的条件。本文介绍了多种制备纳米ZnO脱硫剂的方法及其研究进展。从产品质量、操作条件、经济成本、工业实现程度等几个方面,对这些方法进行了综合比较后认为:直接沉淀法是一种比较理想的制备纳米ZnO脱硫剂的方法,制备的纳米ZnO脱硫剂具有良好的脱硫效果和工业应用前景。     

Mg掺杂ZnO微纳米棒与球的制备及生长机制

采用化学气相沉积法（CVD）在导电玻璃衬底上制备了Mg掺杂的ZnO微纳米棒、微纳米球,实验过程不需要催化剂．X射线衍射仪（XRD）分析结果表明制备的Mg掺杂ZnO微纳米棒仍具有六方铅锌矿结构．利用扫描电子显微镜（SEM）观测,750 ℃恒温、载入氩气流速为100 mL/min的样品,有微纳米棒、微纳米球的生成．能谱图（EDS）和光致发光谱测试表明微纳米棒中有Mg的掺入．     

ZnO纳米棒阵列的亲疏水性能研究

通过水热法以Zn(CH3 COO)2、次六甲基四胺(HMT)和NH3·H2O作为原材料,以Zn片作为锌源,通过改变原材料的用量比、反应时间、反应温度等不同生长参数获得不同形貌的ZnO纳米结构,并着重研究了其亲疏水性能.结果表明,合成的ZnO纳米棒阵列具有良好的疏水性能,可应用到自清洁的微米级或纳米级器件中来代替薄膜.     

纳米碳管的能带结构特征

发展了计算能带结构的sp^3s^*模型,并应用该模型对无限长单壁纳米碳管的能带结构进行了系统的分析;发现对于[n,m]纳米碳管当n=m时为金属性纳米碳管,m—n=3q(q为整数)时为窄隙半导体管．而其他类型的纳米碳管均为宽隙半导体管．且对于n—m≠3q的其禁带宽度与半径大致呈反比关系．     

退火气氛对ZnO纳米颗粒的结构及发光特性的影响

在500℃且不同退火气氛(氮气、氧气)条件下,我们通过化学沉淀法成功制备了ZnO纳米颗粒.采用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、光致发光(PL)和拉曼光谱(Raman)研究退火气氛对ZnO纳米颗粒结构和发光特性的影响.实验结果表明,制得样品为具有六角纤锌矿结构的ZnO.从Raman和PL光谱可以观测到,退火气氛对ZnO纳米颗粒的结晶和发光特性都有很大的影响,氮气气氛下退火得到样品发光特性较好,缺陷较少,文中对其影响机制进行了讨论.     

氧化锌纳米棒白光发光二极管

本文主要介绍ZnO纳米棒的生长及其优异的发光性能.分别采用低温(<100℃)和高温(-900℃)在p型衬底上生长ZnO纳米棒.ZaO纳米棒/p型衬底构成p-n结,从而制成发光二极管(LEO).利用光致发光(PL),点致发光(EL),以及电学性能测试仪等仪器设备测试LED的性能.结果表明,ZnO发射光的谱带很宽,可见光部分来源于深能级发射,预示ZnO在白光LED科技领域具有潜在的应用价值.     

铟掺杂一维半导体氧化锌纳米螺旋制备及表征

利用化学气相沉积的方法,在硅衬底上生长了铟掺杂的氧化锌纳米螺旋结构.通过X-射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射等手段对样品的形貌和结构进行了表征.结果表明,合成的纳米螺旋由纳米带旋转而成,曲率半径为几个微米.纳米带宽约200 nm,厚约几十纳米,铟杂质的引入使其生长方向沿(1010)方向.