外加纵向电场对ZnO纳米材料的性能影响

来源 :辽宁师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jitlin
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
ZnO是一种II-VI族宽禁带半导体材料,在室温下禁带宽度为3.37eV,激子束缚能为60meV,是当前实现短波长光电子应用尤其是蓝—紫外发光二极管和紫外探测器件的理想材料之一。由于ZnO材料在制备过程中往往会产生很多结构缺陷和表面缺陷,影响了材料的发光性能,因此,探索ZnO的缺陷及由深能级缺陷引起的可见区发光机制,以获得高效稳定紫外发光器件也就成为研究学者面临的重要任务。对于ZnO的六角纤锌矿结构来说,ZnO沿c轴方向具有较强的极性,所以在外加电场的作用下ZnO材料的表面形貌和光电性质将会发生变化。本文主要研究了外加纵向电场对ZnO材料的形貌、结构和光学特性的影响,并在此基础上制备了锑掺杂的p-ZnO纳米线/n-ZnO纳米线的同质结发光二极管,并对其光电特性进行了研究。取得的主要结果如下:(1)采用CVD法在不同外加纵向电场的作用下,在低阻Si(111)衬底上生长了不同形貌的ZnO结构。通过测试表明随着外加电压的增加,样品的表面形貌由取向较差的纳米棒到取向较好的纳米棒,再到薄膜的转变,发现在外加电压为40V时制备的纳米棒的晶体质量和表面形貌为最好。此外,还对在外加电压为50V下制备的样品F在氧气气氛下进行了退火处理,结果表明800℃为最佳退火温度,并且证实可见区的发光可能与氧空位有关。(2)采用化学气相沉积法,在40V外加纵向电场作用下,在n-Si(111)衬底上制备出锑掺杂p-ZnO/n-ZnO纳米线的同质结发光二极管。通过扫描电镜可以清晰的观察到n-ZnO和p-ZnO纳米线很好的连接在一起。此外,该器件的I-V曲线显示出具有良好的整流特性。在正向注入35mA的电流时该器件实现了室温下的电致发光,在电致发光谱中发现了两个明显的发光峰,一个是位于3.24eV的紫外发光峰,另一个是位于2.49eV的可见发光峰。
其他文献
从20世纪中叶发展至今的量子光学让我们比往日更加深入地了解身处的自然界。60年代产生激光器以后,人们得以从量子层次研究与理解许多光学新效应,形成量子光学研究的不同课题。
纳米科技自从问世以来,就一直是人们研究的热点。到目前为止,纳米技术的发展已经从纳米材料的合成和基础性质的探索,发展到利用纳米材料独一无二的性质进行生产应用的研究。直接甲醇燃料电池是以较高的能量转换率将化学能转化为电能的一种能源器件,是近年来能源研究领域的热门课题,而催化剂是影响甲醇燃料电池效率的重要因素,制备纳米电极作为直接甲醇燃料电池的催化剂,是近年来新能源研究领域的学者们研究的热门课题之本论文
20世纪90年代以来,随着激光二极管突飞猛进的发展固体激光器凭借其良好的性能和特性也进入了蓬勃发展时期。与此同时,高功率固体激光器也理所当然地成为了人们研究的热点之一
以316L不锈钢为基底,SiC晶体为靶材,Ar为源气体,采用磁控溅射法在不同温度下制备出系列SiC过渡层。然后以高纯石墨作靶,Ar和CHF3为源气体在相同工艺条件下再续镀一层F-DLC薄
随着半导体技术的飞速发展,以GaAs为代表的Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体由于它在制造异质结构和可调式器件,以及光电设备等方面的应用,因此备受关注。近几年来,为优化和扩大半导体设备的
纳米材料因其独有的性质,具备与宏观材料截然不同性能和优势,并广泛应用于科技、能源、军事、医疗等各个领域。在纳米材料的制备方面,如何得到单分散性好、尺寸形貌可控的样品,一
毫米波的波长介于微波和光波之间,在雷达、卫星通讯、科学研究等众多领域均有广泛的应用前景,毫米波器件的研究已经成为了一个十分迫切的课题。其中,作为毫米波通信系统重要
在本文中,我们主要研究了石墨烯超晶格及过渡金属化合物等二维材料的能隙调制规律,讨论了简并微扰、反演对称性、磁耦合及缺陷浓度对其能隙的影响,同时也探索了Pt等贵金属团簇在