【摘 要】
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氧化锌纳米材料具有一系列优越的特性,被广泛应用于纳米器件中。本文针对氧化锌纳米材料发光特性,研究了表面效应对氧化锌缺陷诱导发射(defects induced emission, DIE)以及
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氧化锌纳米材料具有一系列优越的特性,被广泛应用于纳米器件中。本文针对氧化锌纳米材料发光特性,研究了表面效应对氧化锌缺陷诱导发射(defects induced emission, DIE)以及应力对氧化锌纳米结构带边(near band edge)发射的影响。本论文具体包括的内容如下:第一章回顾了纳米科技的发展,对纳米材料的部分特性进行了概括说明。简介了氧化锌纳米材料的优越特性以及应用,扼要说明了本文的选题背景和研究内容。第二章概述了本论文涉及的样品制备技术和实验分析方法。简介了制备氧化锌一维纳米结构常用的VPTC法和电化学沉积法。随后列举了一些纳米结构的转移方法,并简要阐述了软模版转移技术的原理、优点和实际应用。最后对阴极荧光(CL)分析方法的原理、特点和应用进行了较为详细的说明。第三章系统研究了表面效应在氧化锌DIE发光中的作用。利用纤锌矿氧化锌纳米线的天然六边形截面,通过空间分辨CL谱获得了DIE强度随位置的分布特性。针对实验曲线出现的双峰结构,在核壳模型的基础上展开定性讨论,随后基于蒙特卡洛模拟得到的能量剂量—深度分布曲线进行了半定量计算。实验和模型计算结果有力地证明了表面效应在氧化锌纳米线的DIE发光中起支配作用。第四章研究了氧化锌纳米线中应力对带边发射的影响。利用转移后氧化锌纳米线在衬底上的弯曲,在通过HRTEM表征确定弯曲源于应变的基础上对单根纳米线不同局部曲率的位置进行空间分辨CL谱采集,得到了带边发射峰随应变量增大而蓝移的结论。通过几何模型估算局部应变量,发现蓝移量与应变量间存在线性关系,并对此给予了合理的定性解释。
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