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非晶态、晶态ZnO量子结构组装及光学特性研究

王之建  
【摘要】: 量子结构组装是一新的科学概念,它统一化学与物理,有机与无机,在介观尺度上实现集成,它的实现,将会大大地促进纳米集成光电子学,纳米集成微电子学的发展,是当前固体物理、材料化学中的活跃领域之一。 本论文以量子结构自组装为出发点,提出利用杯芳烃及其衍生物的化学受限反应实现尺寸可调半导体纳米粒子自组装;提出有机聚合网络原位组装ZnS基纳米荧光粉方法,把荧光粉的纳米化、包敷、防团聚在“一锅”反应中完成,适于低成本,批量生产;根据当前ZnO的研究情况,我们首次合成了非晶ZnO,研究了它的光学性质,确定了它的结构,并对其掺杂进行了初步的研究,非晶ZnO表现出强的深紫外发光特性,而可见发射非常弱,是一种有巨大潜在应用价值的深紫外发光材料;利用非晶ZnO的亚稳特性,对晶化过程中非晶ZnO/纳米晶ZnO三维受限量子结构特性,界面特性进行了深入的研究;利用固相热分解一般受扩散控制特性,实现了尺寸可控的ZnO三维量子结构的自组装;利用非晶ZnO的高度分散性,容易均匀成膜特性,实现了非晶籽晶诱导低温液相外延自组装生长高取向ZnO晶体薄膜。相信这些研究在丰富半导体理论,促进纳米集成光电子学的发展,实现低成本光电器件方面具有重大意义。


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