| 题名 | ZnO纳米材料生长及光电器件研究 |
| 作者 | 方芳 |
| 答辩日期 | 2009-05-27 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院长春光学精密机械与物理所 |
| 授予地点 | 长春光学精密机械与物理所 |
| 导师 | 申德振 |
| 关键词 | 氧化锌 纳米结构 光导型探测器 Led 传感器 |
| 其他题名 | The fabrication and characterization of ZnO nanostructures and optoelectronic devices |
| 学位专业 | 凝聚态物理 |
| 英文摘要 | ZnO是一种直接宽带隙的半导体材料，其激子束缚能高达60 meV, 因为ZnO在紫外激光和发光器件方面具有潜在的应用前景，而受到国际上的广泛关注。目前对ZnO的研究主要集中在ZnO纳米结构、P型ZnO的制备和室温ZnO基稀磁半导体等几个方面， 由于ZnO纳米结构可以将纳米材料的独特性质和ZnO本身的半导体优势结合起来而倍受重视。 本文利用气相输运方法，通过改变不同的生长条件，在一定程度上实现了对ZnO纳米结构的形貌、密度和维度的控制，对其生长机制、光学和结构性质进行了系统的研究，并构造出基于ZnO纳米结构的发光二极管，紫外探测器等功能化纳米器件。具体工作内容如下： 一、利用气相输运方法，制备出直立性良好的ZnO纳米线阵列，并通过改变ZnO自催化籽晶层的厚度, 实现了对ZnO纳米线阵列分布密度的初步调控。通过控制不同的生长温度和载气等条件制备出了不同形貌的ZnO纳米结构，探讨了ZnO纳米线，以及从一维纳米线到二维纳米墙转变的生长机理。 二、通过水热法在二维ZnO纳米墙表面沉积一层CdS纳米颗粒膜，发现修饰后复合结构对紫外光的响应提高了1个量级，研究表明CdS纳米粒子不仅作为一种钝化层来使用而且还作为一种界面载流子的传输层，提高了界面载流子分离速率。 三、采用水热法在P-GaN衬底上生长未掺杂的ZnO纳米线阵列，构造出n-ZnO /p-GaN 异质结 紫外发光二极管。研究还发现氢气处理后, H+作为额外的浅施主增加了ZnO纳米线阵列的体电子浓度，使得LED的发光区域从ZnO纳米线转移至GaN薄膜，同时伴随着电致发光颜色由蓝绿色变为蓝紫色。该器件可以根据颜色变化来探测氢气，相比传统的氢气传感器，更加直观。而且由于作用的机理不同，该器件对氢气的敏感性使得它在制备具有高度选择性的氢气传感器上有很大的应用前景。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-21 |
| 页码 | 103 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://159.226.165.120//handle/181722/969]  |
| 专题 | 长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 方芳. ZnO纳米材料生长及光电器件研究[D]. 长春光学精密机械与物理所. 中国科学院长春光学精密机械与物理所. 2009. |
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