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氧化锌(ZnO)是一种重要的宽带隙半导体材料，是目前材料科学研究的一个热点。特别地，一维ZnO纳米结构，由于其在微电子学和光电子学领域有着重大的应用前景，引起了人们极大的兴趣。目前，为了实现各种应用，通过掺杂不同元素对ZnO进行改性的研究成为人们研究的一个热点。
本论文通过脉冲激光沉积(PLD)法制备稀土离子(包括Eu3+、Tb3+、Dy3+)掺杂的ZnO(ZnO∶RE)一维纳米结构。
本论文的主要内容有以下三点：
1、用PLD合成了ZnO∶Eu纳米线，研究了激光能量对ZnO∶Eu纳米线相貌和Eu掺杂浓度的影响。在较高激光能量密度下合成的ZnO∶Eu纳米线具有粗糙的表面，Eu元素大部分停留在纳米线的表面，并形成Eu2O3颗粒粘附于纳米线的表面。在较低能量密度下合成的ZnO∶Eu纳米线具有三种不同的生长取向，即[0001]、[0110]和[1011]。综合分析了影响生长取向的因素，认为Si衬底表面生成的Zn2SiO4是影响纳米线生长取向的根本原因。研究了其光学性能。
2、以Ag作为催化剂，用PLD方法合成了ZnO∶Tb纳米针。ZnO∶Tb纳米针大量地在微米球的表面生长，本论文定性地分析了造成这种现象的原因。根据TEM和Raman散射谱的分析研究，证实了稀土元素Tb已掺杂到ZnO晶格中。
3、用PLD法合成了ZnO∶Dy纳米棒。比较了ZnO∶Dy纳米棒在光滑和打磨后Si(100)衬底的生长。结果证明，ZnO∶Dy纳米棒更容易生长在经过打磨后的Si(100)衬底，其原因是粗糙的衬底表面能提供一个生长核形成和纳米棒生长的稳定环境。ZnO∶Dy纳米棒具有[0110]的生长取向。在阴极射线致荧光发光光谱(CL)中，观察到了Dy3+的4F9/2→6H15/2和4F9/2→6H13/2跃迁发光。