利用磁控溅射及热氧化制备ZnO纳米棒及其光致发光特性

在Si(111)衬底上热氧化射频磁控溅射金属锌并经退火处理后,成功制备出ZnO纳米棒.用XRD,SEM和TEM对样品的晶体结构、表面形貌进行了研究.经PL谱分析表明,在波长为280 nm的光激发下,在372 nm处有强近带边紫外光发射和516 nm处的较微弱深能级绿光发射.     

ZnO纳米棒水热法制备及其发光特性研究

采用氢氧化钾(KOH)和二水醋酸锌(Zn(CH3COO)2.2H2O)配制不同浓度的反应溶液,反应过程中加入表面活性剂聚乙二醇(HO(CH2CH2O)13H),在80℃水热反应条件下制备出了优异的ZnO纳米材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、荧光光谱仪等测试方法研究了样品的成分、表面形貌和微结构。SEM研究结果显示:样品沿c轴择优生长,径粒分布均匀,长径比高,为六方纤锌矿结构的ZnO纳米棒和菊花状ZnO纳米棒。光致发光谱性能分析显示样品在392 nm附近具有很强的紫外光发射能力,随着反应物浓度的增加,紫外峰发生约3 nm的蓝移,同时,样品还在绿光535 nm附近有较弱的光致发光现象。以上结果表明所制备的ZnO纳米材料具有优异的紫外光发射能力。     

ZnO纳米棒的低温生长及光致发光性能

采用化学溶液沉积法在ITO导电玻璃上制备近一维ZnO纳米棒.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光谱(PL)对样品进行表征,研究了不同Zn2+摩尔浓度和不同生长时间对样品的结构、形貌和光致发光性能的影响.结果表明,所制备的ZnO纳米棒为纤锌矿结构并沿c轴择优取向生长.另外,随着Zn2+摩尔浓度的增加,纳米棒的直径增大.当Zn2+摩尔浓度为0.1M时,ZnO纳米棒的直径和长度都随生长时间的增加而增加.PL测试表明,样品均具有良好的发光性能,并且ZnO纳米棒的结晶质量随着Zn2+摩尔浓度和生长时间的增加均有所提高.     

热氧化磁控溅射金属锌膜制备ZnO纳米棒

利用射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备金属锌膜 ,在空气中退火热氧化合成了一维ZnO纳米棒。用X射线衍射 (XRD) ,扫描电子显微镜 (SEM) ,透射电子显微镜 (TEM)和光致发光谱 (PL)对样品进行了结构、形貌及光学特性分析。结果表明 :ZnO纳米棒为六方纤锌矿结构单晶相 ,直径在 30～ 6 0nm左右 ,其长度可达5～ 8μm左右。在 2 80nm波长光激发下 ,有很强的 372nm带边紫外光发射和较微弱的 5 16nm深能级绿光发射 ,说明合成的单晶ZnO纳米棒的质量较高     

ZnO纳米棒的低温生长及光致发光性能

采用化学溶液沉积法在ITO导电玻璃上制备近一维ZnO纳米棒. 利用X射线衍射（XRD) 、扫描电子显微镜（SEM）和光致发光谱（PL）对样品进行表征,研究了不同Zn2+摩尔浓度和不同生长时间对样品的结构、形貌和光致发光性能的影响. 结果表明,所制备的ZnO纳米棒为纤锌矿结构并沿c轴择优取向生长. 另外,随着Zn2+摩尔浓度的增加,纳米棒的直径增大. 当Zn2+摩尔浓度为0.1M时,ZnO纳米棒的直径和长度都随生长时间的增加而增加. PL测试表明,样品均具有良好的发光性能,并且ZnO纳米棒的结晶质量随着Zn2+摩尔浓度和生长时间的增加均有所提高.     

热氧化法制备ZnO纳米棒及其结构表征

在无催化剂条件下,采用热蒸发Zn源,以N2为载气体,在SiO2衬底上反应沉积制备出单晶氧化锌纳米棒。XRD研究表明纳米棒为结晶完好的纤锌矿结构,并且为非定向生长,非定向生长的氧化锌纳米棒减弱了棒之间的屏蔽效应,表现出较好的场发射效果,为未来场发射电子器件的实际应用提供了可靠依据。     

ZnO纳米棒的低温制备及表征

以硝酸锌、氨水为原料,采用低温水浴法在不同的温度下大规模制备了团簇状ZnO纳米棒,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)、X射线衍射(XRD)、室温光致发光(PL)等手段对ZnO纳米棒进行了表征.SEM结果表明,环境温度对ZnO的形貌和性质有很大的影响,随着温度增加,ZnO长径比越来越大,当温度为90℃时ZnO的平均直径100 nm,长度约为5 μm;EDX和XRD图谱表明,ZnO纳米棒是高纯的六角纤锌矿结构;对90℃条件下制备的ZnO进行光致发光性能测试,观察到波长位于423 nm附近有较强的蓝光发射.     

ZnO纳米棒的图形化生长及其场发射特性

介绍了用氢离子注入技术和阳极腐蚀方法在硼掺杂p-(100)型硅晶片上制备图形化的纳米硅(SiNC)薄膜工艺，并在这种图形化衬底上成功生长了图形化的ZnO纳米棒. 场发射测试表明制备的ZnO纳米棒具有良好的场发射性能，即具有较低的开启电场和阈值电场，较高的发射点密度.     

ZnO纳米棒的图形化生长及其场发射特性

介绍了用氢离子注入技术和阳极腐蚀方法在硼掺杂p-(100)型硅晶片上制备图形化的纳米硅(SiNC)薄膜工艺,并在这种图形化衬底上成功生长了图形化的ZnO纳米棒.场发射测试表明制备的ZnO纳米棒具有良好的场发射性能,即具有较低的开启电场和阈值电场,较高的发射点密度.     

ZnO纳米棒与Si(111)和Si(100)衬底的外延关系(英文)

运用热蒸发技术在Si(111)和Si(100)基片上制备了ZnO纳米棒。SEM表征显示,ZnO纳米棒的直径约100nm,长度均匀,大约3μm;XRD表征发现ZnO纳米棒沿[0001]晶向择优生长。通过实验结果与理论分析得出:对于Si(111)基片上的样品,大部分ZnO纳米棒沿6个对称方向生长,而且与基片之间的夹角为54.7°,ZnO与Si(111)的外延关系为[0001]ZnO‖[114]Si,[0001]ZnO‖[4]Si,[0001]ZnO‖[141]Si,[0001]ZnO‖[4]Si,[0001]ZnO‖[411]Si,或[0001]ZnO‖[4]Si。对于Si(100)基片上的样品,大部分ZnO纳米棒沿4个对称方向生长,与基片之间的夹角为70.5°,其外延关系为[0001]ZnO‖[114]Si,[0001]ZnO‖[4]Si,[0001]ZnO‖[14]Si,或[0001]ZnO‖[14]Si。通过比较分析得出Si基片可以控制ZnO纳米棒的生长方向。     

Photoluminescence Properties of ZnO Nanorods Synthesized by Different Methods

The photoluminescence properties of ZnO nanorods synthesized by the low-temperature hydrothermal and high-temperature vapor-phase methods are studied. At room temperature, the photoluminescence of ZnO nanorods synthesized by the high-temperature vapor-phase method exhibits only one highintensity ultraviolet peak at a wavelength of 382 nm. At the same time, the luminescence spectra of ZnO nanorod samples grown by the low-temperature hydrothermal method, but with the use of different chemical reagents exhibit, apart from the ultraviolet peak, a violet band or a yellow-orange band at ~401 and ~574 nm, respectively. The violet luminescence band is attributed to defects or zinc vacancy complexes, and the yellow-orange band to defects associated with interstitial oxygen.     

电化学方法生长有序纳米柱阵列的发光性质

采用电化学方法在磁控溅射方法生长的ZnO薄膜上生长垂直于衬底排列的ZnO纳米柱.ZnO薄膜的作用主要是为ZnO纳米柱的生长提供同质外延层.电化学生长的ZnO纳米柱具有良好的晶体质量和发光性能.通过研究其变温发光光谱可以确定其紫外发光峰来自于带边激子的辐射复合.此种方法生长的ZnO纳米柱在场发射显示、蓝紫色和白光发光二极管方面有潜在的应用前景.     

SnS壳层厚度对ZnO/SnS核壳结构纳米棒光致发光性能的影响

通过简单的水热法制备了ZnO纳米棒,然后成功地在ZnO纳米棒上修饰了一层SnS壳层,形成了ZnO/SnS核壳结构纳米棒。利用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对上述核壳结构进行了表征。结果表明制备的ZnO纳米棒直径在20~200nm,长度达1μm,随着SnS壳层修饰时间的增加壳层厚度逐渐增加。PL分析表明,当SnS壳层厚度很薄时,由于ZnO纳米棒表面态得到了修复,ZnO纳米棒的PL强度得到了很好的提升;但当SnS壳层厚度达到一定程度后,该核壳结构会形成一种Ⅱ型能带排列,这样该核壳结构的PL强度反而会被降低。     

氧化锌纳米结构的制备及其生长机理

将利用射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上沉积的锌膜进行热氧化后,得到一维ZnO纳米棒.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)研究了ZnO纳米棒的结构及表面形貌.实验结果表明上述ZnO纳米棒具有六角纤锌矿结构.金属Zn从SiO2基质中析出和O2发生反应在薄膜表面形成低维ZnO纳米棒.讨论了退火温度及退火时间对ZnO纳米棒形成的影响,并对其生长机制作了初步的探讨.