激光制备氧化锌纳米材料及其激光辐照效应研究
【摘要】:
氧化锌是宽带半导体材料,具有很高的激子束缚能,在紫外探测、光电子器件、LED、LD等领域极具开发和应用价值。近年来,随着纳米技术的发展以及对器件微型化的要求,氧化锌纳米材料的制备及其光电性能的研究成为世界范围内的新热点。
本论文介绍以先进的激光技术为手段,将其应用到氧化锌纳米材料制备和性能改善的研究。首先,采用脉冲激光溅射沉积技术在蓝宝石衬底上制备了氧化锌薄膜,并详细讨论了工艺参数如沉积温度、氧压对氧化锌薄膜性能的影响,获得了制备氧化锌薄膜的最佳工艺条件。其次,系统地研究了氧化锌薄膜的激光辐照效应,发现:采用248 nm波长KrF准分子激光辐照可以大幅度提高室温下氧化锌薄膜的紫外光致发光谱强度,薄膜表面的导电性能提高了三个数量级,薄膜晶粒熔融长大,表面粗糙度大大降低。研究表明,KrF准分子激光与氧化锌薄膜相互作用时,热效应和光化学效应同时存在。导电性能和紫外光致发光谱强度的提高主要源于光化学效应的影响:KrF准分子激光的光子将薄膜的Zn-O键打断,O蒸发到空气中,导致了薄膜内浅施主能级缺陷氧空位的急剧增多。结合氧化锌晶体的激光辐照结果,推测采用脉冲激光溅射沉积技术制备的氧化锌薄膜室温下紫外发光主要起源于束缚在氧空位施主能级上的束缚激子复合发光。KrF准分子激光辐照产生的热效应影响则使得薄膜表面形貌发生了深刻变化,晶粒熔融长大,重结晶,表面粗糙度大大降低。
此外,采用波长为1064 nm的Nd:YAG脉冲激光烧蚀法制备了具有良好紫外发光性能的球形氧化锌纳米胶体颗粒,直径在50~100 nm之间,分别以YAG和KrF准分子激光为烧蚀光源制备了不同尺寸的球形银纳米胶体颗粒,研究了不同尺寸下纳米银颗粒的发光性能。初步讨论了脉冲激光烧蚀制备纳米颗粒的烧蚀机理。
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1 |
陈金华,樊桢,周海晖,崔玉敬,陈四海,旷亚非;表面活性剂对纳米氧化锌合成及分散性的影响[J];湖南大学学报(自然科学版);2004年06期 |
2 |
许乐琴;陶明明;;绣球形纳米氧化锌的制备及表征[J];江苏技术师范学院学报;2007年04期 |
3 |
徐红雨;李谦;黄金亮;;ZnO掺杂对CLST微波介质陶瓷烧结及介电性能的影响[J];功能材料与器件学报;2008年04期 |
4 |
李像;魏坤;王迎军;赵娜;郭武生;;用沉淀法和燃烧法合成纳米氧化锌(英文)[J];硅酸盐学报;2010年03期 |
5 |
翁贤芬;;氧化锌熔融分解氯化铵工艺研究[J];无机盐工业;2010年09期 |
6 |
;综合利用[J];有色金属(冶炼部分);1972年03期 |
7 |
D.S.Carr;;氧化锌与协合剂体系改善耐紫外光稳定性控制体系[J];合成材料老化与应用;1982年02期 |
8 |
Уралъский М.Л.;陈根度;;氧化锌对食品橡胶制造过程的影响[J];橡胶参考资料;1991年08期 |
9 |
吕淑娟,苏式宛,田作霖;综合利用废料制取活性氧化锌[J];长春光学精密机械学院学报;1995年03期 |
10 |
朱彤,张福珍;活性剂FT在自行车内胎中的应用[J];橡胶工业;1998年11期 |
11 |
袁方利,李晋林,黄淑兰,林元华;超细氧化锌的制备及应用新进展[J];材料导报;1998年06期 |
12 |
;化工[J];中国高校科技与产业化;1999年12期 |
13 |
陈智和;;我国氧化锌工业现状及发展方向[J];工程设计与研究;2001年02期 |
14 |
刘建本,陈上,吴竹青,覃事栋,肖卓炳,张永康;纳米氧化锌水溶胶的紫外-可见光特性[J];精细化工;2002年02期 |
15 |
唐惠庆,郭占成,姚雨,刘宇星;煤中混入氧化锌高温焦炉煤气脱硫行为的研究[J];燃料化学学报;2002年03期 |
16 |
冯悦兵,卢文庆,曹剑瑜,蔡政;纳米氧化锌的微乳液法合成和吸收性能[J];南京师范大学学报(工程技术版);2002年04期 |
17 |
袁爱群,马少妹,周泽广;磷酸锌防锈颜料低成本工艺的探索[J];中国涂料;2002年06期 |
18 |
朱凯凤;Ni-P包覆氧化锌复合粉体的制备[J];安徽化工;2003年06期 |
19 |
周丽玲,刘毓真,付政,李有秋;纳米氧化锌在氯丁橡胶中的应用研究[J];特种橡胶制品;2003年02期 |
20 |
张海波,吴承训;添加氧化锌晶须的聚丙烯腈导电性研究[J];合成技术及应用;2004年01期 |
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