单分散In掺杂ZnO纳米晶的合成与表征

来源 :浙江大学材料科学与工程学系 浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kyonizuka
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本文系统概述了ZnO纳米晶的基本理论,总结了国内外关于其光电学特性、制备方法、应用及掺杂的研究现状。在此基础上采用溶液法合成了ZnO纳米晶,并对其基本性能进行了研究与探索,着重研究In掺杂对ZnO纳米晶的影响。通过多种分析测试手段和理论分析,研究内容如下:1.为了避免反应溶液中出现多种碳链长度的阴离子,使用In(Ac)3和HSt反应生成了In(St)3,并进行FTIR分析,发现反应产物中几乎没有硬脂酸的峰,同时有-CH2-峰,说明产物是In(St)3。2.使用合成的In(St)3为前驱体制备In2O3纳米晶,并研究反应温度对纳米晶形貌的影响,温度在290℃时纳米晶形状为球形,但随着温度降低,生长速度降低,出现棒状、四角针状等纳米晶,并在180℃以下无法生成In2O3纳米晶,这些研究都为接下来的掺杂提供了基础。3.合成未掺杂与In掺杂ZnO纳米晶。我们通过TEM、HRTEM、XRD、PL、UV-vis等手段对纳米晶进行结构形貌、光学性能分析,PL与UV-vis观察到掺杂纳米晶有明显的蓝移,证实我们合成的纳米晶为In掺杂纳米晶。但同时,HRTEM发现产物中有立方相纳米晶存在,我们认为产生这些纳米晶的原因是In(St)3的活性比Zn(St)2大,所以合成的产物中不可避免有立方相纳米颗粒。以上结果对于将来制备ZnO或In掺杂ZnO纳米晶器件具有重要意义。
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