一种P掺杂ZnO纳米梳的制备及其光致发光性能研究

采用化学气相沉积(CVD)方法制备了P掺杂ZnO纳米梳,扫描电子显微镜(SEM)结果显示,纳米梳状产物均匀分布在Si衬底上。P掺杂ZnO纳米梳为高度结晶的六方纤锌矿结构,ZnO中P的掺杂含量约为2%(原子分数)。室温光致发光(PL)光谱表明,P掺杂ZnO纳米梳在样品不同区域的发光性能略有不同,但是均出现3个发光峰:紫外、绿光和近红外发光峰。同时PL结果也表明样品的整体结晶质量比较好。     

氧化锌薄膜的p型掺杂及光学和电学性质研究

为了实现氧化锌薄膜的p型掺杂,从而制备氧化锌同质p-n结,采用化学气相沉积法,以二水合醋酸锌为前驱,醋酸铵为氮源,在氧气氛下制备了氮掺杂的p型氧化锌薄膜.利用X射线光电子能谱和X射线衍射分析,表征了氧化锌薄膜的化学成分.通过霍尔效应测量证实了薄膜的p型导电特性.探讨了制备过程中温度、压强、源物质等条件对反应产物的影响,研究了薄膜的光学和电学特性,得到了p型氧化锌薄膜的吸收光谱和光致发光光谱,以及氧化锌p-n结的伏安特性曲线.     

Sn催化的Ga掺杂ZnO纳米线的制备及其光致发光性能研究

采用化学气相沉积的方法,以Sn粉为催化剂制备出大长径比的Ga掺杂ZnO纳米线。采用扫描电子显微镜观察制备的产物,发现样品为直径约25～90nm的纳米线。通过比较不同Ga掺杂含量样品的室温光致发光谱,发现一定掺杂含量的Ga可以提高ZnO纳米线的紫外发光强度,同时,Ga的掺杂也会引起ZnO紫外发光峰的蓝移。随着Ga含量的增加,蓝移程度越来越小,甚至发生红移。Sn的引入只对Ga掺杂ZnO纳米线的蓝绿光有贡献。     

火焰化学气相沉积法制备氮掺杂纳米TiO_2研究

用火焰化学气相沉积法,分别以氨气为氮源、TiCl4为TiO2前驱体,在丙烷-空气湍流火焰中氧化制备氮掺杂纳米TiO2颗粒,以及用TiCl4为TiO2前驱体,在丙烷-空气湍流火焰中氧化制备纳米TiO2颗粒,然后在管式炉中,在氨气的环境下高温煅烧制备氮掺杂纳米TiO2颗粒。利用X射线衍射仪、紫外可见光谱仪、透射电子显微镜、X射线光电子能谱等分析方法对两种方法所制备的样品进行表征。结果表明:在相同的氨气流量下,火焰化学气相沉积法直接制备的氮掺杂纳米TiO2颗粒在波长400～500 nm的可见光的吸收强度大,氮掺杂量多。     

p型ZnO和ZnO同质p-n结的研究进展

ZnO基注入式发光二极管和激光器件的研究目前仍处于初级阶段．即p型ZnO和ZnOp-n结的制备与特性研究。由于ZnO薄膜中存在较强的自补偿机制，使得很难有效地施行p型元素的掺杂。本文介绍了目前国际上通用的掺杂方法．对不同方法制备的p型ZnO和ZnOp-n结的特点进行了比较分析，并讨论了目前生长高质量的突变型ZnOp-n结所面临的问题。     

ZnO基半导体薄膜材料的研究进展

介绍了ZnO基半导体薄膜材料的基本性质和制备手段，综述了其在发光方面及磁性方面的研究进展。详细探讨了ZnO薄膜材料的发光机理、P型掺杂、p-n结的生长和稀磁性能，并对国内外的发展情况和存在问题进行了分析和探讨。     

p型ZnO薄膜研究进展

ZnO薄膜是一种应用广泛的半导体材料.近几年来,随着对ZnO的光电性质及其在光电器件方面应用的开发研究,ZnO薄膜成为研究热点之一.制备掺杂的p型ZnO是形成同质p-n结以及实现其实际应用的重要途径.近来已在p型ZnO及其同质结发光二极管(LED s)研究方面取得了较大的进展.目前报道的p型ZnO薄膜的电阻率已降至10-3Ω.cm量级.得到了具有较好非线性伏安特性的ZnO同质p-n结和紫外发光LED.本文就其最新进展进行了综述.     

原位氮掺杂对CVD金刚石薄膜生长和结构的影响

以氮气为杂质源 ,采用微波等离子体化学气相沉积技术进行了金刚石薄膜的原位掺杂 ,研究了氮掺杂对CVD金刚石薄膜的形貌结构和生长行为的影响。运用SEM ,Raman ,XRD和FTIR等手段对样品进行了分析表征。实验结果表明 ,原位氮掺杂的CVD金刚石薄膜的晶面显露、晶粒尺寸、致密性、生长速率以及薄膜的微结构特征等均强烈地依赖于反应气体中氮源浓度比 ;如果氮源气体流量适当 ,杂质氮不仅能进入金刚石薄膜晶格中 ,还能与薄膜中碳原子形成化学键结合     

不同氧流量条件下ZnO纳米棒阵列的形成及机理分析

采用脉冲激光沉积结合化学气相沉积方法在p-Si(111)衬底上制备了呈直立生长的ZnO纳米棒阵列,并且研究了氧流量对ZnO纳米棒尺寸、结晶特性等性质的影响。研究结果表明,在没有氧气的环境下无法生长ZnO纳米棒;随氧流量减小,不同晶面上ZnO生长速率的不同导致ZnO纳米棒长度减小、直径变粗、结晶质量变差、纳米棒面密度减小。氧流量的减小使得ZnO纳米棒中的氧空位缺陷含量增加,导致位于约520nm处的绿光峰增强。     

燃烧合成法制备氮掺杂粉色氧化锌纳米晶

以尿素为燃料, 表面活性剂为助燃剂, 硝酸锌为锌源, 通过燃烧合成法快速制备出氮掺杂粉色ZnO纳米晶. 研究了煅烧温度、物料配比对所制产品性能的影响. 采用FTI、RSEM、XRD、XPS等测试手段对产品进行了表征, 利用热力学公式对理论绝热燃烧火焰温度进行了计算. 实验结果表明: 在微量助燃剂作用下, 当燃料与物料摩尔比为4.920,煅烧温度为800℃,Zn(NO₃)₂·6H₂O水溶液的浓度为60g/L时所得到的粉体综合性能最好, 根据谢乐公式计算的一次粒子平均粒径为30nm, 晶相与标准立方相ZnO衍射峰完全一致, 没有其他杂相出现, 颜色为均匀的粉色. XPS测试分析表明粉体中氮掺杂量为1.02%时, 具有较好的紫外屏蔽性.     

ZnO薄膜的磁电光性质研究进展

ZnO薄膜是一种具有优良性质的材料,如光电、p-n结特性等,并有多种制备方法,其性质取决于不同的掺杂组分.概述了ZnO薄膜的制备方法、晶格特性、光电特性、p-n结特性及其磁性掺杂.     

Synthesis and Luminescent Properties of Planar-tip and Tapered-tip ZnO Nanorod Arrays

Vertically aligned ZnO nanorods were synthesized on a-plane sapphire via a metal catalyzed vapor phase transport and condensation process in a two-zone vacuum furnace. Planar-tip and tapered-tip ZnO nanorods were successfully synthesized by utilizing different source materials under the same growth conditions. The growth mechanisms were proposed to be vapor-liquid-solid （VLS） process for planar-tip ZnO nanorods and a combination of VLS and self-catalyzed processes for tapered-tip ZnO nanorods, From cathodoluminescence （CL） measurements, tapered-tip ZnO nanorods have more intense green emission than planar-tip ZnO nanorods, and therefore possess higher oxygen vacancy concentration than planar-tip ZnO nanorods. From CL characteristics, well-aligned planar-tip ZnO nanorods shall serve effectively as laser source, while well-aligned tapered-tip ZnO nanorods are suitable for direction-related optical applications.     

Properties of N-doped ZnO grown by DBD-PLD

N-doped ZnO thin films have been grown on sapphire substrates by dielectric barrier discharged pulsed laser deposition (DBD-PLD). Low temperature photoluminescence spectra of N-doped ZnO film verified the p-type doping status to find the acceptor-bound exciton peaks with the high resolution detection. At low temperature growth, the major defects in the N-doped ZnO film were the oxygen interstitials that can combine with N, so that the N played the role as an acceptor. On the other hand, the major defects in the samples processed at high temperature were oxygen vacancies with which N doesn't play the role as an acceptor. The acceptor binding energy of N acceptor was estimated to be about 105 meV.     

低温水热法生长ZnO纳米棒阵列的电子结构及光学特性(英文)

使用低温水热法在Si衬底上生长ZnO纳米棒阵列.通过X射线衍射和扫描电子显微镜对ZnO纳米棒的结晶性和形貌进行观测.结果表明,六棱柱形ZnO纳米棒沿c轴方向的阵列性良好,且均匀致密的生长在衬底上.室温光致发光谱表明应用低温水热法可以得到光学性质良好的ZnO纳米棒阵列.使用同步辐射对ZnO纳米棒阵列的氧K带边进行X射线吸收近带边谱测量,研究了不同半径ZnO纳米棒阵列的局部电子结构及其半径对电子结构的影响.另外,对ZnO纳米棒及ZnO薄膜的局部电子结构进行了对比研究.     

掺氮ZnO薄膜的制备及其光电性能

在保持氩气流量一定,通过改变O2与N2的流量比,以高纯锌为靶材,通过射频磁控溅射技术在石英玻璃衬底上生长氮掺杂ZnO薄膜。采用XRD、荧光光谱、扫描电镜及皮安表对薄膜的晶体结构、光学性能、表面和截面形貌及电学性能进行了表征。结果表明：氮掺杂ZnO薄膜仍具有高度的c轴择优取向;氮以受主杂质形式存在可有效降低薄膜的电阻率;薄膜中氮含量的相对变化是影响ZnO薄膜晶体质量和光电性质的重要因素。     

ZnO/ZnSnO3纳米复合物的制备及其HCHO气敏性研究

采用水热法在不同温度下制得两种氧化锌/偏锡酸锌(ZnO/ZnSnO3)复合氧化物。通过XRD、SEM、比表面积及孔隙度分析仪分别对复合氧化物的晶体结构、微观形貌、比表面积等进行表征,结果表明,160℃水热条件制得了氧化锌/片状偏锡酸锌纳米复合氧化物,而180℃条件下制得了颗粒状ZnO/ZnSnO3纳米复合物,平均粒径16nm。采用传统旁热式结构对上述两复合氧化物进行HCHO敏感性能研究,结果发现两种复合氧化物对甲醛都表现出良好的气敏特性,其中氧化锌/片状偏锡酸锌复合氧化物的甲醛气敏特性尤为突出,工作温度110℃时对0.5×10-6甲醛有很好的响应。     

超声喷雾热解法生长氧化锌同质p-n结及其电致发光性能研究

采用超声喷雾热解法在单晶GaAs(100) 衬底上生长ZnO同质p-n结. 以醋酸锌水溶液为前驱体, 分别以醋酸铵和硝酸铟为氮(N)源和铟(In)源, 通过氮--铟(N-In)共掺杂沉积p型ZnO薄膜, 以未故意掺杂的ZnO薄膜做为n型层获得ZnO基同质p-n结. 采用热蒸发工艺在ZnO层和GaAs衬底上分别蒸镀Zn/Au和Au/Ge/Ni电极而获得发光二极管原型器件, 在室温下发现了该器件正向电流注入下的连续发光现象.