Mg掺杂ZnO纳米结构可控生长及紫外探测研究

摘要

ZnO是一种在光电功能领域很有潜力的第三代宽禁带半导体材料，ZnO基一维纳米结构材料和ZnO掺杂纳米结构近年成为人们研究的热点，相比于体材料以及薄膜二维材料，一维结构纳米材料能够提供更为优良的光学性能以及晶体结构。通过对ZnO进行Mg元素掺杂来获得禁带可调的ZnO纳米材料，可以进一步制备响应波段可调的紫外光电器件，使得其在更广泛的领域内得到应用。
　　本文首先采用化学气相沉积法(CVD)，水热学法制备直立的ZnO纳米线阵列，通过对样品表征，综合分析讨论了CVD法中气-固(V-S)机制下ZnO纳米线的晶体生长动力学过程。同样利用CVD方法引入Mg源对ZnO进行Mg掺杂，获得Mg掺杂ZnO纳米线阵列。利用水热法和原子层沉积法(ALD)制备出ZnO/ZnMgO核壳结构纳米线阵列，并利用这种核壳结构纳米线阵列制备出ZnO/ZnMgO核壳结构光导型紫外探测器，在364-378nm处得到良好的窄波响应。最后，利用水浴法制备出大面积自支撑可自由迁移的Ag掺杂ZnO纳米线阵列并研究其发光机制。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 引言

1．2 ZnO纳米材料的概述

1．2．1 ZnO的基本性质

1．2．2 ZnO纳米材料的应用及研究进展

1．3 Mg掺杂ZnO纳米材料概述及研究进展

1．3．1 ZnO掺杂及Mg掺杂ZnO纳米材料的基本性质

1．3．2 Mg掺杂ZnO纳米材料及器件的研究进展

1．4 论文的选题依据和研究内容

第二章 ZnO纳米结构的制备

2．1 CVD法制备ZnO纳米结构

2．1．1 分析和表征手段

2．1．2 不同反应源距离对ZnO纳米结构的影响

2．1．3 真空条件下制备直立的ZnO纳米线

2．2 水浴法制备无衬底ZnO纳米线阵列

2．2．1 样品的制备

2．2．2 样品的形貌、结构和光学性质研究

2．3 本章小结

第三章 Mg掺杂ZnO纳米材料的制备

3．1 CVD法制备Mg掺杂ZnO纳米线

3．1．1 样品制备

3．1．2 样品的形貌和结构性质研究

3．2 水热／ALD法制备ZnMgO／ZnO核壳结构纳米线

3．2．1 样品制备

3．2．2 样品的形貌、结构和光学性质研究

3．3 ZnMgO／ZnO核壳结构纳米线的紫外探测性能研究

3．4 本章小结

第四章 Ag掺杂ZnO纳米结构的制备及性质研究

4．1 样品的制备

4．2 样品的形貌、结构和光学性质研究

4．3 本章小结

第五章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士期间发表论文