自组装Zn/ZnO纳米线表面等离子体增强紫外发光及受激发射的研究

来源 :哈尔滨师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:orangeboy2222
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由于一维纳米材料独特的物理化学性质以及在纳米器件中广泛的应用前景,纳米的制备以及其性能的研究引起了科研人员的广泛关注。氧化锌(ZnO)是一种直接带隙、禁带宽度高达3.37 eV的宽禁带半导体,具有卓越的光学性质和高的热稳定性,是继GaN之后研究的一个新热点。通过大量的研究发现 ZnO纳米材料是一种在压电传感器、太阳能电池、气体传感器等方面很有应用潜力的光电材料。然而由于表面态或其所含的杂志容易捕获大量的光生电子,导致ZnO发光效率低下,使得其在紫外发光二极管、压电式转化器和传感器等器件应用方面发展缓慢。因此,如何去限制表面态或者杂质的影响从而提高紫外发光效率是个很有必要的挑战。近年来,通过光或者电磁场与纳米金属颗粒的表面等离子体耦合共振被证明是提高ZnO发光效率的一项有效途径。表面等离子体共振提高发光效率最常见的方式就是在ZnO表面覆盖一层金属颗粒,诸如Pt,Au,Ag,Zn,从而获得ZnO发光效率的提高。  本论文就针对如何提高ZnO纳米材料发光效率展开了研究。我们利用简单的化学气相沉积法,低温下,高产量地合成了Zn/ZnO复合纳米线。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射等手段对样品进行的表征,利用微区拉曼对Zn/ZnO复合纳米线的发光性质进行了细致的研究,发现复合材料的紫外发射有了显著的增强,通过对比与分析,提出了增强机制。并且在Zn/ZnO复合纳米线中我们更为便捷的观察到了受激发射行为。  再进一步的研究中,我们在ZnO纳米线上溅射Au纳米颗粒,利用微区拉曼可以逐点测量的先进性,精确的对比了ZnO纳米线镀Au前后的发光强度,观测到了几乎达到两个数量级的增强,其内在机理正在进一步研究。
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