硅和氧化鋅納米材料制備及光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、將多孔鋁模板法和脈沖激光沉積法結(jié)合起來(lái)，制備硅和氧化鋅的納米結(jié)構(gòu)薄膜，運(yùn)用多種測(cè)試手段進(jìn)行測(cè)量和分析，對(duì)硅和氧化鋅納米結(jié)構(gòu)薄膜的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研究。 為了進(jìn)一步探討納米硅的發(fā)光機(jī)制，從而為實(shí)現(xiàn)硅發(fā)光器件的制備提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，在真空背景下，用脈沖激光沉積法，在多孔鋁模板上沉積一層硅，制成了硅與多孔鋁的復(fù)合膜，然后用酸將多孔鋁模板完全腐蝕掉，這樣就制備了均勻分布著硅納米線的硅膜。采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射、光致發(fā)光等手段對(duì)硅納米結(jié)構(gòu)

2、和光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)試分析。結(jié)果表明：硅納米線的直徑約為67.5nm，長(zhǎng)度約為100nm，數(shù)密度約1011/cm2。光致發(fā)光譜是可見(jiàn)光范圍內(nèi)的一個(gè)寬峰，上面疊加了許多具有精細(xì)結(jié)構(gòu)的尖峰，尖峰之間的能量間隔相等。利用量子限制-表面發(fā)光中心模型對(duì)寬峰進(jìn)行了解釋?zhuān)懻摿思夥宓男纬蓹C(jī)理。 ZnO是一種性質(zhì)優(yōu)良很有前途的紫外光電子器件材料，多孔鋁是一種良好的模板型襯底。制備了三種不同孔徑多孔鋁襯底，采用脈沖激光沉積法，在真空背景下，在多孔鋁

3、襯底上生長(zhǎng)了氧化鋅薄膜樣品A、B和C。利用掃描電子顯微鏡、X射線衍射和熒光分光光度計(jì)對(duì)樣品進(jìn)行了測(cè)試和分析。研究表明：樣品A的光致發(fā)光主要是394nm的紫外發(fā)射和498nm的綠光發(fā)射；樣品B的光致發(fā)光主要是417nm的紫光發(fā)射和466nm藍(lán)光發(fā)射；樣品C的光致發(fā)光主要有3個(gè)發(fā)光峰，分別是415nm的紫光發(fā)射、495nm的藍(lán)綠光發(fā)射和560nm的綠光發(fā)射。由于薄膜是富鋅的，隨著在空氣中氧化的進(jìn)行，光譜發(fā)生變化。利用固體能帶理論對(duì)光譜進(jìn)行了