在外加电场下制备ZnO纳米线

为了有效控制ZnO纳米线的生长,采用物理热蒸发法在外加电场的条件下制备ZnO纳米线.通过在沉积区引入外电场,制备出了定向生长的ZnO纳米线、纳米梳子及纳米锥.借助扫描电子显微镜、X射线能谱分析仪和透射电子显微镜以及X射线衍射仪,研究外加电场对ZnO纳米线生长的影响.与没有外加电场的情况相比,ZnO纳米线的生长方式发生了较大的改变,由一点向空间发散生长转变为沿某一方向定向生长,其平均直径约70 nm,长约12μm.结果表明,外加电场能有效控制半导体纳米线的生长,使其生长更具有方向性.     

ZnO纳米线阵列的可控生长及机理分析

为了研究一维氧化锌(ZnO)纳米线阵列的可控生长及生长机理,以二水合醋酸锌和六次甲基四胺为原料、生长氧化锌籽晶层的导电玻璃(ITO)为衬底,采用低温水热法实现大面积ZnO纳米线阵列的取向生长。通过扫面电镜(SEM)对获得的ZnO籽晶层和纳米线阵列进行表征,测试结果表明籽晶层的热处理温度、生长液的浓度对纳米线阵列的尺度分布有着明显的影响,但后处理温度对ZnO纳米线阵列的尺度分布几乎没有影响。     

基于AlGaN/GaN HEMT结构的ZnO纳米线感光栅极光电探测器

在传统的采用ZnO薄膜的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(high electron mobility transistor, HEMT)光电探测器件中，存在光吸收、光电转换效率低，光电流小等诸多局限.为改善上述问题，基于AlGaN/GaN HEMT结构，提出并成功制备了一种ZnO纳米线感光栅极光电探测器.实验中首先通过水热法将ZnO纳米线成功制备到Si衬底材料及AlGaN/GaN HEMT衬底材料上，并利用X射线衍射(X-ray diffraction, XRD)仪、扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)、光致发光(photo luminescence, PL)光谱仪等仪器进行了一系列测试.结果表明，生长在AlGaN/GaN HEMT衬底材料上的ZnO纳米线具有更低的缺陷密度、更好的结晶度和更优异的光电特性.然后，将ZnO纳米线成功集成到AlGaN/GaN HEMT器件的栅极上，制备出具有ZnO纳米线感光栅极的AlGaN/GaN HEMT紫外光电探测器.将实验中制备出的具有ZnO纳米线感光栅极的AlGaN/GaN HEMT器件与常规的...     

基片表面朝向对ZnO纳米线生长机理的影响

采用热蒸发ZnO粉末法,以金膜为催化剂,在两片表面分别朝上和朝下的Si(100)基片上生长ZnO纳米线(样品分别标为1#和2#)。X射线衍射(XRD)图谱上只存在ZnO的(002)衍射峰,说明ZnO纳米线沿(001)择优取向。通过扫描电子显微镜(SEM)表征发现,ZnO纳米线整齐排列在Si基片上,直径在100nm左右,平均长度为4mm。通过分析得出,两种基片上生长的ZnO纳米线的生长机理是不相同的:1#样品,在基片表面上先生长ZnO薄膜,再在薄膜上生长ZnO纳米线;2#样品,ZnO纳米线直接外延生长在基片表面。结果显示基片表面的朝向影响ZnO纳米线的生长机理。     

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.     

氨气退火对ZnO纳米线阵列光致发光性质的影响

采用水热方法在Si（100）衬底上制备ZnO纳米线．利用提拉法在Si衬底上首先制备ZnO晶种层,然后利用水热法在晶种层上生长ZnO纳米线．在不同温度下的NH。气氛中,对zn0纳米线进行退火处理．系统地研究了NHs退火对ZnO纳米线光学性质的影响,在低温光致发光光谱中观察到了-9氮受主相关的光发射,并通过自由电子一受主辐射复合光发射确定受主离化能为129meV．实验结果还表明,随着退火温度的升高,施主一受主对辐射复合发光呈现了微弱红移现象．在700℃退火的条件下制备的ZnO纳米线的低温PL谱中,观察到较为明显的自由激子光发射,并采用理论拟合进行证明．     

ZnO形貌对紫外光电探测器性能的影响

ZnO作为一种新型的宽禁带半导体,在紫外光电探测领域有着重要应用价值。基于ZnO的紫外光电探测器的器件性能在很大程度上取决于ZnO的形貌调控。通过水热合成方法制备了三种形貌的纳米ZnO结构:ZnO纳米线、ZnO纳米棒、ZnO纳米颗粒,并基于三种形貌结构分别制备了紫外光探测器件,分析并探讨了影响紫外光电探测器性能的关键因素,旨在得到光响应率、响应时间、开关比最佳的ZnO形貌。结果表明,ZnO纳米线为基础的器件性能优于其他两种ZnO结构。     

不同微观形貌的ZnO薄膜的制备及其表征

通过溶胶凝胶法在透明玻璃上制备了ZnO薄膜,分别采用XRD、SEM和AFM等分析方法对所制样品进行表征,分析了样品的结构特性。研究了络合剂及添加剂等因素对ZnO薄膜微观形貌的影响,并且考察了不同计量比下ZnO颗粒的富集程度、纳米线的对称程度差别,得到了致密粒子(0.7μm)和纳米线(0.5μm)的两种微观结构ZnO薄膜。研究表明,纳米线呈倒伏状分布在基体表面,并分析了对称分布的纳米线结构产生的机理。     

稀土元素掺杂对ZnO纳米线气敏性能的影响

为解决ZnO基气体传感器在实际应用中存在着灵敏度低、选择性差、响应时间长等问题,以采用物理热蒸发法制备的纯ZnO纳米线和稀土元素（Y2O3、CeO2、La2O3）掺杂的ZnO纳米线为气敏基料,制备成旁热式气敏元件,用静态配气法对浓度均为100 ppm的无水乙醇蒸汽、氨气、甲烷及一氧化碳四种气体进行气敏性能测试.结果表明,稀土元素掺杂后,ZnO纳米线对四种气体灵敏度的最高值都有明显的提高,响应时间和恢复时间分别为4 s和3 s.     

纳米ZnO传感阵列对多组份气体的智能识别

采用物理热蒸发法制备纯ZnO纳米线及Al,Ag,Ni掺杂的ZnO纳米线.以纯ZnO纳米线及Al,Ag,Ni掺杂的ZnO纳米线为基料分别制成气敏传感器;利用气体敏感的差异性,构建纳米ZnO基气敏传感器阵列,结合BP人工神经网络来实现纳米ZnO基气敏元件对目标混合气体组分和相对浓度的识别.结果表明:将传感器阵列输出灵敏度值进行处理后,输入BP神经网络完成训练,能够准确识别混合气体(CO,H2,CH4)的组分与相对浓度。     

ZnO和ZnO/Au纳米流体的制备及光热转换性能

太阳能光热利用是太阳能利用的重要方面,其中,纳米流体光学特性对太阳能光热利用效率起着决定性作用。通过水热法制备不同形貌的ZnO纳米颗粒,再利用硼氢化钠还原法将Au成功还原在ZnO纳米颗粒上,制备出ZnO/Au复合纳米材料。通过SEM、XRD表征ZnO和ZnO/Au纳米粒子的形貌结构与成分。经紫外/可见/近红外吸收光谱测试表明ZnO/Au纳米流体显著提高了在可见光波段的吸收。通过光热转换实验表明,花状ZnO纳米流体的光热转换性能优于棒状ZnO纳米流体, ZnO/Au纳米流体由于Au的等离激元效应,光热转换特性增强。当浓度为1.0 mg/mL时,棒状ZnO/10%Au纳米流体光热转换效率为59%,比纯导热油纳米流体提高16%;当浓度为0.5 mg/mL时,花状ZnO/10%Au纳米流体光热转换效率为71%,比纯导热油纳米流体提高28%。     

Characteristics and Photoeatalytie Effects of Zn/ZnO Nanowhiskers Compared with ZnO Nanoparticles

ZnO nanopowders were prepared by oxidizing Zn vapor in the atmosphere of mixture gas of Ar and O_2 at low pressure.Tetrapod nanowhiskers synthesized at a pressure of 1.6 kPa show pure ZnO feet and Zn phase in the core of the nanopowder.The ellipsoid ZnO nanoparticles were produced at the pressure of 10 kPa.The photodegradation rate of aniline and chemical oxygen demand removal demonstrate that the photocatalytic efficiency of Zn/ZnO nanowhiskers with UV irradiation is higher than that of ZnO nanoparticles. The tetrapod morphology and Zn phase inside nanowhiskers play key a role in photodegradation process.     

Characteristics and Photoeatalytie Effects of Zn/ZnO Nanowhiskers Compared with ZnO Nanopartieles

ZnO nanopowders were prepared by oxidizing Zn vapor in the atmosphere of mixture gas of At and O2 at low pressure. Tetrapod nanowhiskers synthesized at a pressure of 1.6 kPa show pure ZnO feet and Zn phase in the core of the nanopowder. The ellipsoid ZnO nanoparticles were produced at the pressure of 10 kPa. The photodegradation rate of aniline and chemical oxygen demand removal demonstrate that the photocatalytic efficiency of Zn/ZnO nanowhiskers with UV irradiation is higher than that ofZnO nanoparticles. The tetrapod morphology and Zn phase inside nanowhiskers play key a role in photodegradation process.     

一维纳米结构ZnO的制备

采用溶胶-凝胶法,以醋酸锌(Zn(CH3COO)2.2H2O),草酸((COOH)2.2H2O)和无水乙醇为原料,制备得到了粒子直径在30 nm左右、粒度分布均匀、分散性较好的球状纳米ZnO粒子.以上述反应为基础,在反应体系中加入一定量的有机添加剂三乙醇胺,得到了棒状结构的纳米ZnO.利用透射电子显微镜(Transmission Electron Microscopy,TEM)研究了有机添加剂三乙醇胺的加入对产物纳米ZnO形貌的影响.实验结果表明:有机添加剂三乙醇胺在棒状纳米ZnO的形成过程中起决定性作用,并且所形成的棒状纳米ZnO的形貌随添加剂用量的不同而不同,所以调节三乙醇胺的加入量可以有效地控制纳米ZnO的形貌.     

粉末溅射ZnO薄膜酒敏元件

针对金属氧化物薄膜气敏元件传统制造工艺中存在的掺杂不稳问题,开发了一种实用化的ZnO薄膜气敏基材料.采用粉末溅射法研制ZnO：1?O2薄膜,利用衬底Al2O3与ZnO晶体均为六方结构的特点,选择适当溅射参数研制出薄膜气敏元件,同时通过悬挂芯片双点焊工艺,使元件更加小型化.长期检测结果表明,此类元件气敏特性和稳定性良好,适合进一步推广应用.     

棒状氧化锌纳米材料的制备及表征

分别以Zn(Ac)2.2H2O和Zn(NO3)2.6H2O为锌源,利用简易的低温液相法制备了2种不同形貌的ZnO纳米棒状结构。XRD衍射图谱表明,所得的ZnO纳米棒具有六角纤维锌矿结构;通过SEM观察可知,以Zn(Ac)2.2H2O为锌源制备的ZnO纳米棒,长度1~5μm,直径50~100 nm;以Zn(NO3)2.6H2O为锌源制备的ZnO纳米棒,长度0.5~1μm,直径40~60 nm。     

低压ZnO变阻器的研究

研究了掺杂物对ＺｎＯ变阻器电学性能（标称电压Ｖ１ｍＡ和非线性系数α）的影响，用双肖特基势垒模型和隧道效应解释了其微量观机制，获得了Ｖ１ｍＡ＜２０Ｖ，α＞２０的低压ＺｎＯ变阻器。     

肉色氧化锌超微粒子的制备

以ZnSO4·7H7O为原料,FeSO4·7H2O为着色剂．首先制备出晶粒细小的碱式碳酸盐前驱体．在300～500℃焙烧1h后,制备出肉包ZnO超微粒子,XRD和TEM检测粒径为10～20nm,粒度均匀．