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ZnO薄膜的制备与性质研究

陶荟春  
【摘要】:近年来,半导体纳米晶体在免疫生物学和临床检验学等研究中的潜在应用价值已引起了科学工作者的极大关注。而 ZnO 是一种宽带隙半导体(3.37 eV),激子束缚能高达 60 meV,这使得 ZnO 具有高效源于激子的紫外发射,并使得 ZnO 在短波长激光二极管、紫外探测器、荧光体等方面有着广泛的应用前景。 本论文采用高分子网络原位合成法制备了 ZnO/PVP 纳米复合膜。并且通过多种测试手段对 ZnO/PVP 纳米复合膜的结构、热稳定性、光学性质等进行了分析。 实验结果表明,通过 XRD,TEM 的测试结果可知,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为模板,原位合成 ZnO 纳米粒子,具有分散性好,粒径分布窄等特点;ZnO 纳米粒子具有六角纤锌矿结构;通过红外吸收谱可知,PVP 的基本结构没有被破坏,ZnO 与 PVP 之间存在强的相互作用;通过纯的 PVP 与 ZnO/PVP 纳米复合膜的差热热重曲线的比较得到,由于 ZnO 的引入虽然 PVP的热稳定性有所降低,但并不影响氧化锌的光学性质;从光致发光谱中可以看出由于 PVP 的引入,使得 ZnO 纳米粒子可见区发光减弱,紫外发射增强,表明经由 PVP 钝化 ZnO 纳米粒子表面,能够有效的改善 ZnO 纳米粒子的光学性质;从变温光致发光谱中我们还可以知道,复合膜紫外发射来自束缚激子的复合发光。 并第一次的对化学方法合成 ZnO 薄膜材料的共振拉曼性质进行了研究,得到了三级声子光谱。


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