ZnO／PVP纳米复合膜的制备及其光学性质

采用溶胶-凝胶技术在玻璃衬底上利用旋转涂胶法制备了ZnO/PVP纳米复合薄膜.紫外可见透射光谱(UV-Vis)和光致发光光谱(PL)表明PVP实现了对ZnO纳米晶的有效包覆,从而有效阻止了ZnO纳米晶的团聚,强化了ZnO纳米粒子的量子限域效应,导致ZnO/PVP复合薄膜吸收边明显蓝移.PVP的包覆同时减少了界面缺陷,提高了复合薄膜的紫外发光效率,降低了可见区的发光强度.退火温度、薄膜层数及zn2+和PVP物质的量比对复合薄膜的UV-Vis谱的吸收边和PL谱的发光峰位及强度都产生了影响.     

ZnO／PVP纳米复合膜的制备及其光学性质

采用溶胶-凝胶技术在玻璃衬底上利用旋转涂胶法制备了ZnO／PVP纳米复合薄膜。紫外可见透射光谱（UV-Vis）和光致发光光谱（PL）表明PVP实现了对ZnO纳米晶的有效包覆。从而有效阻止了ZnO纳米晶的团聚,强化了ZnO纳米粒子的量子限域效应,导致ZnO／PVP复合薄膜吸收边明显蓝移。PVP的包覆同时减少了界面缺陷,提高了复合薄膜的紫外发光效率,降低了可见区的发光强度。退火温度、薄膜层数及Zn^2＋和PVP物质的量比对复合薄膜的UV-Vis谱的吸收边和PL谱的发光峰位及强度都产生了影响。     

ZnO微纳米结构的制备及其光学性能

在没有催化剂的情况下,空气中直接加热氧化锌片成功制备出ZnO纳米线/纳米片.通过改变反应温度,分别能够获得紧密排列的ZnO纳米线和纳米片.ZnO纳米线和纳米片的直径为几个微米,厚度约为280 nm.室温光致发光测试研究表明其最大可见发射波长在508 nm.该研究工作为纳米器件研制提供了一种简单直接氧化方法,可望高产率制备高质量半导体纳米线和纳米片阵列.     

ZnO纳米阵列的水溶液法制备及其荧光特性

采用简单的低温水溶液法,在修饰有ZnO种子膜的玻片上制备出形貌规整、取向性较好的ZnO纳米棒阵列。利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线衍射仪(XRD)和荧光测试仪(PL)等对产物的形貌、结构、光致发光特性进行了表征。结果表明,水热生长12 h后,能够得到均匀致密、高度取向的氧化锌纳米棒阵列,每个纳米棒直径大约为150 nm,长度为1.5μm左右。XRD结果显示,ZnO纳米棒的结构为纤锌矿结构,并沿c轴择优生长。荧光测试结果显示,所制备的ZnO纳米棒阵列在383 nm附近有一个强的紫外发射峰,同时在可见光区出现比较弱的蓝绿光发射峰。     

纳米ZnO的可控生长及光致发光性能

为研究准一维纳米氧化锌的生长机理和光致发光性能,以预先氧化处理的锌粉为原料,采用化学气相法,在高温程控管式炉中通过调节温度、调控N2/O2混合气的比例和气体的压强等因素来控制纳米ZnO的形貌和光致发光特性。扫描电子显微镜(SEM)测试显示:合成的ZnO纳米线结构受温度,氧气分压影响较大;XRD衍射图谱显示:该纳米ZnO为六方纤锌矿结构,温度在900℃时最适合晶体纳米结构的生成,随着氧气流量的减少,c轴优势生长愈加明显;光致发光测试显示:其发光特性随着生长过程中温度的升高,氧相对含量的减少,蓝紫光发射减弱、蓝绿光发射明显增强,这种红移现象有力支持了氧空位和锌填隙是引起蓝绿光发射增强的主要原因。     

微/纳米ZnO的水热合成及其光学性质

以醋酸锌和氢氧化钠为原料,在低温下联用沉淀法和水热法合成了未掺杂的ZnO,考察了pH和温度等条件对ZnO晶体的影响,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、荧光光谱仪(PL)对产物进行了表征。结果表明:沉淀法制得的前躯体在低温下水热反应6h后可以生成晶型较好的六方晶系ZnO晶体。当反应条件变化时,ZnO呈现为微/纳米级的多种形态。130℃下制备的ZnO在380～700nm之间存在多条荧光发射峰,而且发光强度随着pH的增加而增大。     

纳米氧化锌的制备与光学性能表征

用水热法以十二烷基磺酸钠(SDS)为添加剂制备了氧化锌纳米晶，并通过X-射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、红外光谱(IR)、紫外-可见吸收光谱(UV)以及光致发光光谱(PL)等测试手段对所得产物形貌和光学性能进行了研究．TEM结果表明，所得产物为六角纤锌矿型氧化锌，直径约40～60nm，分散性良好．PL光谱表明所制备的氧化锌样品在405nm处有一紫光发射峰，在约604nm处有一红光发射峰．我们认为405nm紫光发射是由锌空位引起的，红光的发射则是由氧填隙引起的．     

衬底温度对ZnO薄膜结构和光学特性的影响

采用射频磁控溅射的方法在不同温度下Si(111)衬底上制备出了具有高c轴择优取向的ZnO薄膜,利用X射线衍射(XRD),原子力显微镜(AFM),光致发光(PL)谱等分析手段研究了衬底温度对ZnO薄膜微观结构及发光特性的影响.通过XRD和AFM分析发现随着衬底温度的升高,制备样品的X射线衍射半高宽(FWHM)减小,晶粒尺寸增大,在300 ℃时晶粒尺寸达到最大,但随温度的进一步升高(至400 ℃)晶粒尺寸减小,缺陷增多.薄膜样品PL谱均在520nm处出现绿光发射峰,本文认为这是由于氧空位(V_O)和氧替位(O_(Zn))共同作用的结果,绿光发射峰强度与其结晶质量密切相关,结晶质量越好,杂质和缺陷态就越少,发光峰越弱.     

掺杂ZnO薄膜发光特性的研究进展

ZnO薄膜是一种Ⅱ～Ⅵ族的宽禁带半导体材料,在发光二极管和激光二极管方面极有希望取代GaN材料,成为一种全新的候选材料。通过对薄膜的掺杂,可以获得有望取代现有的氧化铟锡材料的高电导率的透明导电膜,在平板显示器、太阳能电池等光电器件中具有巨大的应用前景。     

ZnO与银纳米颗粒表面等离子体耦合发光研究

将Ag离子注入到石英玻璃中形成Ag纳米颗粒并退火,用脉冲激光沉积法(PLD)在样品表面沉积ZnO薄膜,通过改变Ag纳米颗粒表面等离子体共振吸收强度,研究Ag纳米颗粒表面等离子体与ZnO薄膜的激子耦合效应.PL谱实验结果表明:Ag纳米颗粒与ZnO发生强烈的耦合使ZnO的发光增强,增强效果随Ag纳米颗粒等离子体的增强而增大,另一方面发光峰位发生红移,出现双峰现象.最后对耦合效应产生的机制进行了探讨.     

不同衬底温度对ZnO薄膜结构和光学性质的影响

利用磁控溅射在玻璃基片上制备了不同衬底温度下的ZnO薄膜.借助X射线衍射仪(XRD)、吸收光谱、光致发光谱(PL)等手段研究了衬底温度对ZnO薄膜的微结构、光致发光性能的影响.结果表明:所有样品均呈现ZnO六角纤锌矿结构且具有高度c轴择优取向;ZnO薄膜在可见区的吸收系数很小,在紫外区有很高的吸收系数;室温下的荧光光谱显示薄膜具有较强的紫光发射.     

Fe掺杂对ZnO薄膜的微结构与光学性质的影响

采用溶胶一凝胶法在石英玻璃衬底上制备了Fe掺杂的ZnO薄膜,研究了不同的Fe掺杂浓度对ZnO薄膜的微结构与光学性质的影响.利用x射线衍射分析了薄膜样品的晶向和晶相.利用原子力显微镜观测了薄膜样品的表面形貌,利用双光束紫外-可见分光光度计分析了znO薄膜样品的光学性质.实验结果表明:所有ZnO薄膜样品都是六角纤锌矿结构,ZnO晶粒沿c轴择优生长.质量分数为1%fe掺入之后,ZnO薄膜的C轴择优取向进一步增强,薄膜的晶化质量也得到进一步提高.当Fe的掺杂浓度高于1%时,ZnO薄膜(002)衍射峰的强度又降低了,这可能是由于Fe2+(x=2或3)和zn2+具有不同的离子半径,大量的Fe2+进入晶格取代Zn2+导致晶格严重畸变,从而影响了znO晶粒的正常生长.所制备的ZnO薄膜在可见光区都具有高的透射丰,由吸收边估算出来的ZnO薄膜的光学带隙表明:随着Fe的掺杂浓度的提高,光学带隙逐渐展宽.     

超声喷雾热分解制备ZnO薄膜及其光学性能的研究

以醋酸锌水溶液为前驱体,采用超声喷雾热分解方法在普通玻璃衬底上沉积了ZnO薄膜,以X射线衍射（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）和紫外-可见光分光光度计（UV—Vis）等手段对所得ZnO薄膜的晶体结构、微观形貌和光学性能进行了分析,着重考察了衬底温度、衬底与喷嘴之间的距离、生长时间对ZnO薄膜晶体结构和光学性能的影响。结果表明,衬底温度大于450℃,载气流量为4L／min,衬底与喷嘴之间的距离为6cm,生长时间为30min下所得的ZnO薄膜较好,衍射峰较强,表面均匀致密,在可见光区域透过率为80％以上。     

等离子束辅助沉积制备ZnO薄膜的特性研究

采用等离子束辅助沉积的方法在n-Si(001)衬底上制备出ZnO薄膜。X射线衍射谱显示，所制备的ZnO薄膜有较强的(002)晶面衍射峰，表明ZnO薄膜为c轴择优取向生长的，并且随着退火温度升高，晶粒逐渐增大，衍射峰逐渐增强。光致发光谱测量发现，样品分别在3．28eV和2．48eV存在紫外发射和深能级发射两个较强的发射峰，并且随着退火温度升高，深能级发射逐渐减弱，紫外发射峰得到进一步改善。四探针测试电阻率结果表明，随着退火温度的升高，ZnO薄膜的电阻率呈线性增加。     

ZnO薄膜的制备及发光研究进展

ZnO作为一种新型的宽禁带半导体材料,具有优良的光电性能,在光电器件、压电器件、表面声波器件等领域具有广泛的应用前景。介绍了ZnO薄膜的制备方法及影响薄膜光致发光效果的不同因素。     

非晶态ZnO薄膜的微结构及光学性质

采用溶胶-凝胶法在玻璃衬底上制备了非晶态ZnO薄膜。用X射线衍射仪(XRD)、扫描探针显微镜(SPM)研究了非晶态ZnO薄膜的晶相和微观形貌,用紫外-可见光光度计和荧光光度计研究了非晶态ZnO薄膜的光学特性。测试结果表明,XRD谱没有任何衍射峰,表明所制备的ZnO薄膜确实是非晶态;非晶态ZnO薄膜的表面平整、光滑,表面粗糙度均值为1.5 nm;在可见光区有很高的透过率,最高值为90%;光学带隙为3.39 eV;其PL谱显示在紫外区384 nm处有较强的紫外发射。