ZnO-ZrO<,2>纳米晶和ZnO六方台状微晶的制备及光学性质研究

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本论文主要总结了两方面的工作:1.用甘氨酸燃烧法制备了ZnO-ZrO2体系的纳米晶,较系统地研究了这一体系材料的光学性质与制备条件和微结构的关系;2.通过控制溶剂热反应条件,制备出了微米尺度的ZnO六方台,与棒状的ZnO比较后,发现形状对它们的光学性质有明显的影响。本文利用甘氨酸燃烧法制备出了ZrO2和ZnO-ZrO2体系的纳米晶,结合XRD、FT-IR、PL以及XPS等技术,发现其结构以四方相为主,光致发光谱中包含紫外和蓝绿两个发射带,这两个发射带随样品退火时间、退火温度以及Zn2+掺杂浓度的不同呈现不同的依赖关系。ZrO2和ZnO-ZrO2体系纳米晶的紫外发射带来源于F+色心和F+色型心缺陷,而蓝绿发射带来源于缔合的F+色心和F+色型心缺陷。这种材料的强紫外光发射性质可望应用于短波长光电子器件。ZnO是一种重要的Ⅱ-Ⅵ族宽带隙半导体,能够在室温下实现紫外激光发射。利用溶剂热反应,制备出了c轴取向的ZnO六方台微晶。实验表明,反应初始原料Zn(CH3COO)2和NaOH的摩尔比、反应介质以及反应中的高温高压环境是合成ZnO六方台微晶的关键因素。
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