2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、寬禁帶半導(dǎo)體材料ZnO具有較高的激子束縛能,作為紫外發(fā)光材料具有獨特優(yōu)勢,但是高質(zhì)量p型摻雜的ZnO很難制備,這也嚴重阻礙了ZnO基LED的發(fā)展。GaN和ZnO同為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu),有相似的晶格常數(shù)和禁帶寬度,因此用p-GaN代替p-ZnO制備n-ZnO/p-GaN異質(zhì)結(jié)具有獨特優(yōu)勢。例如,在n-ZnO/p-GaN異質(zhì)結(jié)中,輻射復(fù)合主要發(fā)生在p-GaN層中,而ZnO一側(cè)發(fā)光能有效提高發(fā)光性能。但是,GaN襯底微觀結(jié)構(gòu)對ZnO的生長形貌及發(fā)

2、光性能的影響被目前的研究忽略。針對以上問題,本文研究了不同性質(zhì) GaN襯底對 ZnO納米棒形貌、微結(jié)構(gòu)及發(fā)光性能的影響;Ag摻雜對ZnO納米棒結(jié)構(gòu)以及對n-ZnO/p-GaN異質(zhì)結(jié)發(fā)光性能的影響。本文研究的工作主要有:
  1.通過水熱法在非故意摻雜GaN(u-GaN)和p型摻雜GaN(p-GaN)上制備了 ZnO納米棒陣列,研究了在無種子層且無金屬催化劑的情況下u-GaN和p-GaN襯底對ZnO納米棒生長的影響。結(jié)果表明,相比u

3、-GaN上的生長,在 p-GaN上生長的 ZnO納米棒直徑較細且密度更大,這是由于p-GaN界面更粗糙,界面能量更大,為ZnO的生長提供了更多的形核區(qū)域;此外,p-GaN上所沉積的ZnO納米棒在378.3 nm處有一個較強的近代邊發(fā)射峰,且峰強比較強,說明在p-GaN上所制備的ZnO納米棒的晶體質(zhì)量和光學(xué)性能比在u-GaN上制備的納米棒更好。
  2.通過水熱法在p-GaN制備不同Ag摻雜的ZnO納米棒。研究了不同的Ag摻雜濃度對

4、ZnO納米棒和ZnO納米棒/p-GaN異質(zhì)結(jié)的影響。結(jié)果表明,隨著Ag摻雜濃度的增加,ZnO(0002)面衍射峰向角度減小的方向發(fā)生微小移動,這可能是由于Ag+置換了ZnO晶格中的部分Zn2+使晶格常數(shù)略增加。隨著Ag摻雜濃度的增加,近帶邊發(fā)光峰發(fā)生一定的紅移并且強度逐漸減弱,黃帶發(fā)光峰逐漸增強,這是由于摻雜的Ag以替位原子或者間隙原子進入 ZnO晶格后,導(dǎo)致 ZnO納米棒晶體質(zhì)量變差。研究中發(fā)現(xiàn)隨著Ag摻雜濃度的增加,ZnO納米棒/p

5、-GaN異質(zhì)結(jié)具有更好的傳輸效率。
  3.通過水熱法在p-GaN制備不同生長時間的Ag摻雜ZnO納米棒,研究了不同的ZnO生長時間對Ag摻雜ZnO納米棒/p-GaN異質(zhì)結(jié)形貌和光學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,隨著生長時間的增加Ag摻雜ZnO納米棒的直徑尺寸略微減小,并且從6 h增加到9 h時所生長的ZnO納米棒中開始出現(xiàn)團簇狀大尺寸的棒狀 ZnO,這是由于隨著生長時間的增加,ZnO形核數(shù)量的減少導(dǎo)致。同時隨著生長時間的增加,所制備樣品

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