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氧化锌纳米结构的制备、物性及器件研究

丁梦  
【摘要】: ZnO是一种直接的宽带隙的半导体材料,其激子束缚能高达60meV,由于ZnO在紫外激光和发光器件方面具有潜在的应用前景,而受到国际上的广泛关注。目前对ZnO的研究主要集中在ZnO纳米结构、P型ZnO的制备和室温ZnO基稀磁半导体等几个方面,由于ZnO纳米结构可以将纳米材料的独特性质和ZnO本身的半导体优势结合起来而倍受重视。 本文主要针对ZnO研究领域的热点问题,利用气相输运方法制备了ZnO纳米结构和微米线,利用扩散的方法进行ZnO一维纳米结构的掺杂,并在此基础上构造出基于ZnO微米结构的发光二极管,紫外探测器等器件。具体研究内容如下: (1)气相输运方法制备出高质量的ZnO纳米花状结构,通过SEM,XRD对其结构进行表征,通过PL测试表明其具有良好的光学性质,并对生长的ZnO纳米结构的生长机理做了较深入的讨论,这对人们进一步认识纳米结构的生长具有重要的指导意义。 (2)通过热扩散处理ZnO一维纳米结构,测试结果表明砷进入ZnO晶格后以AsZn-2VZn的复合受主形式存在,并在低温PL谱中观测到了来自于受主(AsZn-2VZn)的FA及DAP发光。 (3)利用气相输运方法制备出高质量的ZnO微米线,且重复性非常好,以微米线为基础,我们得了ZnO微米线/SiO_2/GaN的p-i-n异质结型二极管器件,并在350K观测到了蓝紫色电致发光;并通过采用热扩散的办法对单根氧化锌微米线基光导型紫外探测器进行了处理,研究器件处理前后响应波长和响应度的变化,并分析其原因。


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