具有四角锥状纳米ZnO的制备及强蓝光发射特性

采用热蒸发锌(Zn)粉的方法在不同的氩气流量下制备了大量的四角锥状ZnO纳米材料。用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和光致发光(PL)谱对样品进行了形貌和发光特性分析。结果表明:合成的ZnO纳米材料受氩气流量影响较大,随着流量的增大,形貌由杂乱无章的结构(线状、块状、树枝状等)变成了均匀一致的四角锥结构,其发光特性随着生长过程中氧相对含量的减少,紫外光发射减弱、蓝光发射明显增强,说明氧空位是引起蓝绿光发射的主要原因。经700℃在空气中氧化处理后蓝绿光消失和氧化后的样品在700℃再经氢气还原处理后蓝绿光又重新出现的实验结果进一步证实了这个结论。本实验结果提供了支持纳米ZnO蓝光发射来自氧空位的实验证据,并初步探讨了四角锥状ZnO纳米结构的生长机理和强蓝光发射机制。     

氧化锌纳米结构的制备及发光性质研究

采用化学气相沉积方法,在氩气和氧气混合气氛下制备了两种四角结构的纳米氧化锌。初始反应物为纯锌粉,反应过程中没有采用任何触媒。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、光致发光光谱研究了纳米产物的结构和光学性质。获得的纳米产物为高纯的纤锌矿结构氧化锌。两种氧化锌纳米产物具有三维立体的四角结构,分别为四角锥-片状结构和四角锥-线状结构,具有较大的长径比,呈典型的微/纳结构。通过对两种氧化锌纳米结构的紫外发射峰和可见发射带的对比研究,探讨了氧化锌纳米产物可见发射带的起源,以及影响其发光性质的主要因素。     

掺铕纳米氧化锌的制备及其发光性质

以尿素为沉淀剂，与可溶性硝酸锌、硝酸铕反应制备纳米晶ZnO:Eu3+³⁺，通 过x射线粉末衍射、透射电子显微镜对纳米粒子的组成、结构、形貌及尺寸进行了分析和测定.研究 结果表明，制得的纳米粒子粒度均匀，粒径分布窄，最小粒径为8nm.详细研究了不同制备 方法、不同掺杂浓度及不同粒度等对ZnO:Eu3+³⁺发光性质的影响.为探讨纳米 掺杂材料的制备技术及发光方面的应用提供了可行的方法. 关键词： 光致发光 3+')" href="#">纳米晶ZnO:Eu3+³⁺ 均匀沉淀法     

不同条件制备的ZnO纳米梳结构及其性能研究

采用热蒸发法通过改变衬底放置条件在Si(111)衬底上制备出了ZnO纳米梳结构.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、分光光度计、场发射装置对样品的结构、形貌、光致发光光谱及场发射特性进行了分析.XRD结果表明衬底水平放置(A)和衬底竖直放置(B)制备出的样品均属于多晶六角纤锌矿结构.SEM结果表明两种衬底放置条件下的样品均为纳米梳状结构,改变衬底放置条件ZnO纳米梳的尺寸和形貌有明显改变,其中竖直放置衬底的样品B纳米尺寸较小且比较均匀.室温下的光致发光光谱表明样品B的紫外峰较样品A出现了蓝移,此外样品B的紫外峰强和可见光峰强比值较大,说明此样品的结晶质量较好.场发射特性测试结果表明两个样品的场发射都是通过电子隧道效应进行的,且样品B的场发射性能优于样品A.     

铕掺杂纳米氧化锌发光材料的制备及其性能研究

采用均匀沉淀法,制备了平均粒径在20nm左右掺杂铕的纳米氧化锌粉体,通过XRD、粒度分析仪、FL、IR测试方法分别对其物相结构及组成、粒径分布和光致发光性能进行了分析.结果表明:所制样品仍然为六方晶系纤锌矿结构,Eu3+全部进入到ZnO晶格中;且Eu3+掺入量为5％时发光效果较好;所制样品颗粒粒度较小,粒径分布均匀.     

Al掺杂四针状ZnO纳米结构的制备及其光致发光和场发射特性

采用热蒸发法成功制备了Al掺杂四针状ZnO纳米结构(T-AZO),利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、荧光光谱仪和场发射测试系统分别研究了不同Al摩尔分数对T-AZO纳米结构表面形貌、微结构、光致发光谱和场发射特性的影响。实验结果表明:T-AZO纳米结构呈现六角纤锌矿结构,Al掺杂对四针状ZnO纳米结构的形貌产生明显影响并且使紫外发射峰产生蓝移。实验中,当Al掺杂摩尔分数为3%时,场发射性能最好,其开启场强为1.33 V/μm,场增强因子为8 420。     

无催化纳米氧化锌的制备及其光学性质研究

本文采用无催化剂直接蒸发高纯Zn粉,在800℃氧气氛条件下,在Si(111)衬底上生长得到以四角状为主的纳米ZnO(T-ZnO)。T-ZnO纳米线每个角约互成110°,长度约为1.5μm,直径100nm左右;Raman分析表明E2(H)普遍存在于各形态的ZnO;光致发光光谱表明,T-ZnO纳米线的光致发光除了与材料性质有关,还与杂质缺陷有关,蓝绿光带是ZnO的缺陷产生的。     

掺铟氧化锌纳米阵列的制备、结构及性质研究

通过碳热辅助化学气相沉积法,用Au做催化剂在850℃下制备了铟掺杂的氧化锌（In/ZnO）纳米阵列.纳米棒的尺寸均匀,表面光滑,直径约为400 nm,长为2—3 μm.能量色散谱和X射线光电子能谱分析表明, 六棱柱状的纳米阵列中成功地进行了In 的掺杂,含量约为08%.室温光致发光谱显示掺杂后的紫外发射峰位有红移,峰的半高宽变大, 没有观察到绿光发射峰位.拉曼光谱显示出ZnO的峰位有不同程度的偏移,并且有新的峰位出现,这表明In的掺杂有效地取代了部分Zn的晶格. 关键词： In掺杂 ZnO 纳米阵列 光致发光     

四针氧化锌制备及其场致发射特性

采用了VS(Vapor-Solid)的方法制备了四针状ZnO,以此作为场致电子发射的冷阴极材料。并对材料进行了扫描电镜(SEM)和X射线粉末衍射(XRD)测试分析,揭示其表面形态和晶体结构。同时将阴极与印刷有荧光粉的阳极板组装成二极管结构场致发射显示屏,并进行了场致发射特性实验。该二极管结构的开启电压为3.6V/μm,其阈值电压为6.6V/μm,相应的电流密度为0.2mA/cm2,并且具有稳定的电流密度和均匀的显示效果。实验证明ZnO是一种优良的场致发射冷阴极材料,具有广阔的应用前景。     

铕掺杂氧化锌纳米棒阵列材料的制备及光学性能研究

通过低温化学方法在多孔硅柱状阵列(NSPA)衬底上制备得到铕掺杂ZnO(ZnO∶Eu)纳米棒阵列结构。实验方法简单、条件温和,有效地实现了ZnO纳米棒和铕离子之间的能量转移,丰富了ZnO纳米半导体材料体系的发光。X射线衍射以及X射线光电子能谱证实铕离子成功掺杂进了ZnO晶体中。室温荧光光谱测试结果表明:ZnO∶Eu纳米棒阵列可实现从紫外光到蓝-绿光的宽谱带发射,其中发光中心位于～380 nm的紫外光源于ZnO的带边发射,位于450～570 nm的蓝-绿光源于ZnO的本征缺陷发光,而位于～615 nm的红光发光则源于铕离子核外电子4f壳层结构。同时借助于能带示意图对光致发光机理进行了分析。     

CdS纳米带和纳米锯的热蒸发法的合成和光学性质研究

利用氢气辅助的一步热蒸发法,在镀有金膜的硅片上制备出大量的CdS纳米结构. CdS纳米结构由纤锌矿结构的CdS纳米带和纳米锯组成. 研究表明沉积温度对CdS纳米结构的形貌和尺寸具有重要影响. 用气-液-固和气-固复合生长机理解释了CdS纳米结构的形成过程.光致发光测试表明CdS纳米带和纳米锯均发射出波长为512 nm的很强的绿色发光峰,对应于CdS的带-带跃迁. 同时对CdS纳米结构的光波导性质也进行了观察和讨论.     

Ce掺杂Si纳米线的制备及其蓝光发射特性

以抛光和“金字塔”织构表面的单晶Si(100)为衬底,分别以Au和Au-Al为金属催化剂,在温度为1 100 ℃、N₂气流量为1 500 sccm、生长时间为15～60 min等工艺条件下,制备了直径约为50～200 nm、长度为数微米至数十微米和不同分布的Si纳米线。然后,利用CeO₂粉末为掺杂剂,在温度为1 100～1 200 ℃、N₂流量为1 000 sccm、掺杂时间为30～60 min等工艺条件下对Si纳米线进行Ce掺杂。实验研究了不同Si纳米线长度、密度和分布等对Ce3+蓝光发射的影响。室温下利用Hitachi F-4600型荧光分光光度计对样品的激发光谱和发射光谱进行了测试和分析,同时利用FLS920全功能型荧光光谱仪对样品的荧光量子效率进行了测试。结果表明,在Si纳米线生长时间为30 min、织构表面和密度相对较低时以及最佳激发光波长为328 nm时,样品发射光波长为405 nm(5d→2F_5/2)荧光强度较大,实现了强的蓝光发射,其荧光量子效率达到了65.57%。通过光谱功率分布和CIE-1931标准公式进行计算,Ce掺杂Si纳米线样品的色坐标为(0.16, 0.03);发光强度大,量子效率高使其在照明、显示等领域有着潜在的应用价值,同时对Si纳米线在发光领域的研究和应用具有一定的参考价值。     

高质量ZnO微米棒的制备及其光学性质

利用水热法制备ZnO微米棒。醋酸镁[Mg(CH3COO)2.4H2O]、醋酸锌[Zn(CH3COO)2.2H2O]和六次甲基四胺(C6H12N4)以一定比例配置成反应溶液,把反应溶液加热到90℃,反应时间为24h,能够在硅衬底上生长高质量的ZnO微米棒。用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪对ZnO微米棒的晶体结构和表面形貌进行了分析,结果表明,样品为细长条棒状结构,呈现六方纤锌矿结构,长径比可达10∶1,并且在[002]方向择优生长。在样品中并未发现镁离子,它有可能扮演着催化剂的角色。对ZnO微米棒的光致发光性能进行测量,由PL光谱分析可知,样品在384nm处有一个紫外发光峰,半峰全宽为13nm,紫外发光峰强度比可见发光峰强度大的多,样品的质量较好。     

简单溶液法制备氧化锌纳米棒及光学性质

以水合醋酸锌(ZnAc₂·2H₂O)和水合肼(N₂H₄·H₂O)为反应物,在未使用任何表面活性剂的简单反应体系中制得了ZnO纳米棒。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和室温荧光光谱对产物的晶体结构、形貌和发光性质进行了表征和分析。测试结果表明,所得产物为六方纤锌矿结构ZnO纳米棒,平均直径为120 nm,产物结晶完整,尺寸均匀。这种简单溶液法制备的ZnO纳米棒在386 nm处具有一个尖锐的紫外发光峰,发射光谱的半峰全宽仅为18 nm,在可见光区有一个较弱的宽频发光带。在该反应体系中通过调控混合溶剂的配比,不使用任何表面活性剂的条件下,为ZnO一维纳米棒的形核和生长提供了微型反应空间。     

热蒸发法制备ZnO纳米棒阵列

氩气氛常压下，利用热蒸发法，在无催化剂、无ZnO预沉积层的硅衬底上制备了取向良好，排列整齐的ZnO纳米棒阵列．在距Zn源不同位置的Si衬底上得到了不同形貌的样品．硅衬底置于锌源正上方是得到取向一致的ZnO纳米阵列的一个关键性条件．用场发射扫描电子显微镜、X射线粉末衍射表征样品表面形貌、晶体结构．进一步研究了样品的生长机制和荧光性质．     

纳米SiC蓝光发射的研究

在４．６８ｅＶ的激光激发下，室温ＣＶＤ合成的纳米ＳｉＣ粉体，可发射４７５ｎｍ的蓝光，经６００～１１００℃在Ｎ２气氛下进行快速退火（ＲＴＡ）处理，其荧光强度随退火温度升高而增强，当Ｔ≥９００℃时，荧光强度下降，但发光峰位与退火温度无关．通过ＸＲＤ、ＩＲ、ＴＥＭ、ＸＰＳ等研究，认为纳米ＳｉＣ中与氧有关的缺陷可能是引起４７５ｎｍ蓝光发射的主要原因     

热蒸发法制备的球棒状氧化锌晶体的形貌及生长过程

在不用催化剂的条件下,通过热蒸发锌粉的方法,一种新颖的球棒状的氧化锌纳米结构被沉积在硅基片上.每一根球棒状的氧化锌纳米棒("纳米球棒")由三部分构成,分别是六边形"球棒头"、"球棒把手"以及一个连接过渡的部分.高分辨率透射电镜和选区电子衍射结果表明,纳米棒呈单晶特性,沿着[0001]方向择优生长.根据对实验结果的分析,纳米球棒的生长过程可以利用气-固生长机制进行解释,合理地提出其生长模型.     

水热法制备Co掺杂ZnO纳米棒及其光学性能

采用水热法在石英衬底上以Zn(CH3COO)2.2H2O和Co(NO3)2.6H2O水溶液为源溶液,以C6H12N4(HMT)溶液作为催化剂,在较低温度下制备了Co掺杂的ZnO纳米棒。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所生长ZnO纳米棒的晶体结构和表面形貌进行了表征,考察了Co掺杂对ZnO纳米棒微观结构和对发光性能影响的机制。结果表明:Co掺杂的ZnO纳米棒呈六方纤锌矿结构,具有沿(002)面择优生长特性,Co掺杂使ZnO纳米棒的直径变细;同时室温光致发光(PL)谱检测显示Co掺杂ZnO纳米棒具有很强的近带边紫外发光峰,而与深能级相关的缺陷发光峰则很弱。本研究采用水热法在石英衬底上于较低温度下生长出了具有较高光学质量的Co掺杂ZnO纳米棒。     

热沉积法制备纳米二硫化钼薄膜及其光电特性研究

以M oS2粉末为原料,以氩气为携载气体,在400～600℃温度范围内利用热蒸发方法在硅衬底表面制备了不同厚度的M oS2薄膜．利用X射线衍射和扫描电子显微镜分析了M oS2薄膜的结构和表面形貌,发现M oS2薄膜由多晶M oS2粒子组成,颗粒均匀,平均纳米颗粒尺寸约为60 nm ．利用紫外可见光光谱仪测量了其吸收特性,发现样品在720 nm附近有很强的吸收．应用霍尔效应和伏安法研究了M oS2/Si样品的接触特性和电子的运输特性,发现该异质结具有良好的整流特性,即正向电压下电流随电压呈指数增长,而在反向偏压下漏电流很小,电子迁移率可达到6．730×102 cm2/（V · s）．实验结果表明MoS2薄膜具有良好的电学特性,可用来制备晶体管和集成电路等器件．     

含纳米棒银溶胶的制备及其光谱性质研究

以CTAB表面活性剂胶束为模板用化学还原法制备出含有银纳米棒的银胶体,用透射电镜(TEM)对颗 粒形貌进行了表征.UV Vis吸收谱显示,含银纳米棒溶胶有两个吸收蜂,其中长波长吸收峰位置随胶粒长径比增 加迅速红移和宽化.用多尺寸统计平均的Mie散射模型计算了纳米棒银胶体的吸收谱,较好地解释了长波长吸收 峰的宽化.以此胶体为衬底材料,测量了染料分子的表面增强拉曼散射(SERS),结果显示,SERS强度随胶体中 所含纳米棒长径比的增加呈现先显著增强后缓慢减弱的变化规律,用电磁增强理论对有关现象进行了分析.