鋅基半導(dǎo)體納米材料的控制生長(zhǎng)與改性研究.pdf

1、納米材料形貌和性能的可控成為新階段研究的主旋律。本文以ZnO和ZnS納米材料為研究對(duì)象，發(fā)展了簡(jiǎn)便、節(jié)能、快速、易于大規(guī)?；a(chǎn)的燃燒法來(lái)制備鎂或鎘摻雜的氧化鋅納米材料，并通過(guò)摻雜離子的引入來(lái)控制ZnO材料的生長(zhǎng)和調(diào)節(jié)其光學(xué)性能。主要成果如下： 1、通過(guò)低溫燃燒的方法來(lái)制備(ZnCd)O，發(fā)現(xiàn)Cd在原材料中的加入能夠影響產(chǎn)物的形貌，主要生成半卷曲的帶狀產(chǎn)物。Cd的溶入能夠使晶格發(fā)生一定程度的畸變而使得E2high非極性拉曼模式藍(lán)

2、移。5％的Cd摻雜樣品600℃退火后由于固溶Cd濃度較高，從而形成一個(gè)更深的能級(jí)而發(fā)出大約600nm的橙紅色發(fā)射。1000℃退火后，由于Cd的脫溶析出而生成立方CdO相，而使得得帶邊發(fā)射變成雙峰發(fā)射，可見(jiàn)光區(qū)變成與CdO有關(guān)的525nm發(fā)射占統(tǒng)治地位。無(wú)論Cd的含量及退火溫度的變化，其帶邊發(fā)光峰沒(méi)有出現(xiàn)特別明顯的紅移，這為其以后進(jìn)一步在紫外發(fā)光二極管，紫外激光器方面的應(yīng)用研究打下基礎(chǔ)。 2、通過(guò)低溫燃燒的方法來(lái)制備(ZnMg)O

3、，發(fā)現(xiàn)隨著Mg在原材料中的加入能夠形成卷曲的片狀產(chǎn)物。Mg含量較高時(shí)會(huì)生成寬帶隙的Zn摻雜的MgO包裹在Mg摻雜的ZnO外面，而使得發(fā)射大大增強(qiáng)。由于帶隙紫外發(fā)射與綠色發(fā)射比例隨激發(fā)強(qiáng)度的增加而增加，意味著與缺陷有關(guān)的綠色發(fā)射可能來(lái)自近帶邊的淺施主能級(jí)到帶雙電荷的氧空位躍遷。另外Mg摻雜能夠使ZnO帶隙發(fā)射峰明顯的藍(lán)移，特別是高M(jìn)g含量時(shí)，不僅能調(diào)節(jié)帶隙，而且更能形成量子限域效應(yīng)而使得帶邊發(fā)射增強(qiáng)。 3、采用簡(jiǎn)單的無(wú)催化劑熱蒸發(fā)