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多孔氧化铝模板制备ZnO纳米阵列及其光学性能研究

朱泓  
【摘要】:本文以草酸为电解液采用二次阳极氧化法得到了具有孔径大小相等,孔间平行且垂直于膜面、孔洞是较理想的圆形并在几个μm范围内构成六角排布的理想孔结构的非晶态多孔型氧化铝模板。结合模板用直流电沉积和高温氧化法制备了ZnO/AAM纳米阵列,研究了ZnO纳米线的结构形貌以及氧化温度、纳米线形态对阵列光致发光性能的影响。研究结果表明:用该方法制备的ZnO纳米线是六方纤锌矿结构,并是由若干单晶的纳米颗粒或单晶纳米区域组成,生长过程中并没有明显的则优取向;随着氧化温度升高,Zn向ZnO转化的越完全,而且ZnO晶化得也越好;ZnO/从M纳米线阵列体系的光致发光在蓝绿波段,波长范围530—570nm,而且随着氧化温度升高束缚激子发射几率升高,因而ZnO发光峰位置随着氧化温度的升高而出现蓝移;ZnO纳米线的直径小于70nm时,随着纳米线直径增大,ZnO的紫外和蓝光荧光发射均有蓝移现象;当直径增至70nm时,这种变化趋势不再明显,而且还出现了较宽的绿光荧光发射;70nm是ZnO纳米线结构和光学性能变化的临界点,ZnO的发光性能对结构敏感。 基于上述研究成果,还氧化的同时通入NH_3实施对ZnO氮的掺杂,并发现ZnO:N/AAM体系紫外荧光发射增强,蓝绿带发光减弱。


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