Bi催化生长、掺杂和修饰ZnO纳米线的制备及光学性质研究

摘要

ZnO是一种直接带隙的半导体发光材料，室温下禁带宽度为3.37 eV，激子束缚能为60meV。金属元素Bi 具有非常丰富的电子壳层结构，能有效地调节ZnO纳米结构的表面状态，进而达到调控其性能及应用的目的。本文主要结果如下：
　　 （1）以BiI3 粉、Zn 粉为原料，在Si 衬底上，利用CVD的方法，在较低温度下成功制备了各种形貌的ZnO纳米线。通过研究温度、气压等因素对纳米线生长的影响，分析得出了Bi 催化ZnO纳米线生长的基本规律。并通过PL 谱的测试发现了材料能带变化的特征。
　　 （2）以Bi 粉和Zn 粉作为原料，在镀金的Si 衬底上，利用CVD的方法，获得了Bi 掺杂的ZnO纳米线。利用XPS的方法分析检测出了ZnO:Bi中Bi的含量为0.653％。
　　 通过荧光光谱研究，发现光谱出现了一定程度的红移，在704nm 处发现，定性解释了新的较强发光峰值的出现。
　　 （3）用化学气相法在ITO 玻璃上制备了ZnO 线，通过水热法对ZnO纳米线进行了Bi 修饰。对修饰结果进行了详细表征和分析，证实了单晶Bi 对ZnO纳米线的修饰。
　　 并对修饰后的纳米线进行了光吸收谱的测定，利用Tauc 方程比较了修饰前后纳米线的能带结构，解释了光吸收谱红移现象发生的原因。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 Bi 催化生长ZnO 纳米线的制备与性质研究

3 Bi 掺杂ZnO 纳米线的制备与性质研究

5 总结与展望

致 谢

参考文献

附录