ZnO基纳米材料的调控制备及结构和光学性质稳定性的研究

• 作 者: 李春萍[1]巴浩然[2]陈鑫[2]
• 机 构: 空军航空大学基础基地 长春,130022
• 出 处: 首届国际微纳米体系发光及光电性质学术会议
• 发表日期: 2014年期

　　ZnO基纳米材料是当今宽带隙半导体材料研究的热点,ZnO材料以其大的激子束缚能、较为可靠的热稳定性、易于合成等优越性,成为最有希望的新型光电器件材料,这一领域的正在从应用基础研究向应用器件研究过度,应用研究包括光发射二极管、激光二极管、纳米传感器、纳米电机、纳米压电设备、太阳能电池等,为解决光电、能源、生物、电子等方面的问题提供了新的解决方案。但是ZnO基纳米材料的缺陷特性,能带结构特征、稳定P型、掺杂特性等问题还没有很好解决,在应用研究中,ZnO基纳米材料在结构和物性上的稳定性问题还没有得到很好的解决,成为应用研究的一个瓶颈。本论文首先是介绍了关于对ZnO基纳米材料的调控制备,包括得到的纯净的、粒径分布和形貌分布均匀的ZnO纳米材料的制备以及Co掺杂和Fe掺杂ZnO纳米材料的制备。在材料制备研究的基础上,开展了ZnO基纳米材料结构与发光稳定性关系及机理的研究。研究表明,得到的纯净ZnO纳米材料的缺陷发光得到很好的抑制。并且在光致激发的变温实验中,得到材料的激射行为,对实验中得到的激射行为的变化现象做了理论分析。对材料表现出来的发光性能与温度的变化关系给予了分析。提出了光学性质分析要结合激发实验条件给出,使得材料性能的对比结果具有可比性。同时对材料性能对实验条件的依赖给出解决方案,对材料结构和光学性质的稳定性以及关系性给予了分析。在纯净ZnO纳米材料研究的基础上,还研究得到Co掺杂和Fe掺杂ZnO纳米材料的光学性质,将研究得到的掺杂后材料的光学特性与纯净ZnO体系的光学性质作了对比研究。并且本论文介绍了在实验研究的基础上,初步开展的基于第一性原理的理论研究的结果。