ZnO单晶堆垒纳米棒的制备与表征

在Au点阵模板上磁控溅射ZnO薄膜,然后在O2气氛下1000℃退火制备了ZnO单晶堆垒纳米棒。采用扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线衍射(XRD)和傅立叶变换红外(FTIR)光谱对样品进行分析。结果表明,ZnO纳米棒是由诸多单晶堆垒而成,每个单晶均为六方纤锌矿结构,纳米棒直径在100nm左右。初步探讨了ZnO单晶堆垒纳米棒可能的生长机理。     

室温Zn粉直接制备ZnO纳米颗粒薄膜及其机理研究

首次在室温条件下超声方法直接将金属Zn制备ZnO纳米颗粒薄膜。利用滚压振动磨机械研磨的Zn粉作为原料,采用独特的油相水相混合溶液作为分散液,超声分散打破软团聚使金属Zn纳米颗粒水解得到了分散性较好的纳米粒子,并且可以利用该纳米粒子简单地制备出均匀致密的ZnO纳米粒子薄膜。利用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对产物进行了表征。结果表明,采用该方法可制得具有密排六方结构的ZnO纳米颗粒,并且该产物分散较好。原子力显微镜(AFM)、静电力显微镜(EFM)表明利用该纳米粒子制备的薄膜致密均匀,EFM显示纳米粒子表面电学性质有较大差异。探针台I-V测试显示不同原料Zn粉制备出的ZnO纳米颗粒薄膜可以获得不同导通电压从而获得不同的整流效果。该方法在室温条件下由Zn粉制备出ZnO纳米颗粒和薄膜,为制备不同维度ZnO纳米结构提供了新思路,同时也为制备、改善整流器件提供了创新和经济的途径。     

在二氧化钛修饰的基体上生长氧化锌纳米棒阵列的研究

以硝酸锌和六亚甲基四胺为主要原料,采用简单、低温的水热法在预先用金红石二氧化钛薄膜修饰过的硅基体上生长了高取向性的ZnO纳米棒阵列．运用扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对产物的结构和形貌进行了表征．并且讨论了溶液浓度对ZnO形貌的影响．测试结果表明,在0．025mol／L的Zn(NO3)2·6H2O和C6H12N4水溶液中70℃反应4h后的ZnO纳米棒的平均直径为100nm,平均长度为1μm,属于六方纤锌矿结构且沿c轴择优取向生长．并且对制备出的ZnO纳米棒阵列薄膜进行了室温下的荧光测试,发现ZnO纳米棒阵列膜在389nm处具有很强的紫外发射峰,在466nm处有一个比较弱的发射峰．     

溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜及其性能研究

使用溶胶-凝胶法在P型Si(100)衬底上成功地制备了具有c轴择优取向性和高可见光透射率的多晶ZnO薄膜.通过XRD、SEM以及PL光谱等分析,表明:所制备的是结晶良好的ZnO薄膜,表面均匀致密,薄膜晶粒尺寸大约在15～60 nm,颗粒平均直径大约为38nm.由透射谱可知,制备的ZnO薄膜在可见光区域内薄膜的平均透射率在85%以上;由光致发光谱可知,室温下可观察到显著的紫外光发射,说明具有较好的光学性质.     

ZnO/Ag纳米复合材料的制备及电学性能研究

在室温下,利用超声活化法将机械研磨13h的Zn粉在V(水)∶V(环己烷)=19∶1的分散体系中合成ZnO纳米颗粒悬浮液,然后通过光还原AgNO3制备出ZnO/Ag纳米复合材料。并用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对ZnO/Ag复合颗粒表征,用扫描电子显微镜(SEM)和探针台I-V测试仪对ZnO/Ag复合薄膜表征和电学性能测试,通过XRD和TEM得出,超声合成的ZnO具有六方纤锌矿结构,长约20nm的短棒状;经光还原沉积在其表面的纳米Ag呈现面心立方结构,直径约为5nm。通过SEM和I-V伏安特性曲线得出,干燥温度对复合结构有较大影响,60℃干燥的复合薄膜比较致密均匀,导通电压大约2V左右,在100℃时开始转变为有氧化锌附着的枝状银网状复合物,导通电压在0.02V左右,通过控制干燥温度可改变复合薄膜中ZnO和Ag的结合方式以及相应的电学性能。     

氨化Ga2O3/Nb薄膜制备GaN纳米线

采用射频磁控溅射技术先在硅衬底上制备Ga2O3/ Nb薄膜,然后在900℃时于流动的氨气中进行氨化制备GaN纳米线.用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外吸收光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)详细分析了GaN纳米线的结构和形貌.结果表明:采用此方法得到的GaN纳米线为六方纤锌矿结构,其纳米线的直径大约在50～100nm之间,纳米线的长约几个微米.室温下以325nm波长的光激发样品表面,只显示出一个位于364.4nm的很强的紫外发光峰.最后,简单讨论了GaN纳米线的生长机制.     

氨化Si基Ga2O3/V薄膜制备GaN纳米线

为了制备高质量的GaN纳米结构,采用磁控溅射技术先在硅衬底上制备Ga2O3/V薄膜,然后在流动的氨气中进行氨化反应,成功制备出GaN纳米线.采用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外吸收光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品进行分析.研究结果表明,采用此方法得到了六方纤锌矿结构的GaN纳米线,且900℃时制备的纳米线质量最好,直径在60nm左右,长度达到十几微米.     

低温化学法合成单晶氧化锌纳米带

用低温化学溶液法在100℃制备了非层状结构的单晶ZnO纳米带。在反应初期先形成层状结构的碱式醋酸锌(Zn(OH)_(2-x)(CH_3COO)_x nH_2O)前驱体,然后在水热条件下使其转化成单晶ZnO纳米带。用透射电子显微镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和荧光光谱(PL)对ZnO纳米带的形态、结构和光学性质进行了表征.结果表明,在上述反应中醋酸根阴离子和弱有机碱六次甲基四胺(HMT)对前驱体和ZnO纳米带的形成起了关键作用。     

Zn缓冲层对氧化锌薄膜的结构和光学特性的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了具有高c轴择优取向的不同Zn缓冲层厚度的ZnO(ZnO/Zn)薄膜。利用X射线衍射(XRD)法、扫描电子显微镜(SEM)技术和光致荧光(PL)发光谱(PL)等表征了ZnO/Zn薄膜的微观结构和发光特性。XRD的分析结果显示,随着缓冲层厚度的增加,(002)衍射峰的半高宽(FWHM)逐渐变小,表明薄膜的结晶质量得到改善。通过对样品PL谱的研究,发现分别位于435(2.85eV)和480nm(2.55eV)的蓝光双峰以及530nm(2.34eV)的绿光峰,且缓冲层沉积时间为10min时,样品的单色性最好。推测位于435nm的蓝光发射主要来源于电子从锌填隙缺陷能级到价带顶的跃迁所致,而绿光峰的发光机制与氧空位有关。     

NaCl熔盐法制备ZnO片状纳米晶及其光学性能研究

通过在NaCl熔剂的液态环境中热分解商业2ZnCO3·3Zn(OH)2固体粉末,成功制备出ZnO片状纳米晶。用X射线粉末衍射和透射显微镜研究了所制备纳米晶的成分、晶相、形状和尺寸。采用室温光致发光技术研究了ZnO片状纳米晶的发光性能。研究表明:所制备的ZnO片状纳米晶在波长为486nm处发出强蓝光。通过透射电子显微镜技术对ZnO纳米晶形态的深入研究,深入分析了ZnO片状纳米晶的生长过程,提出了在NaCl液态环境中,ZnO片状纳米晶按奥斯瓦尔德熟化机制生长。