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氧化锌是一种宽禁带(3.3eV)半导体材料。由于纳米氧化锌室温下激子束缚能高达60meV，保证了其在室温下较强的紫外发射，因而被认为是制作的蓝—紫外发光二极管和激光器的最合适的材料。特别是室温下在氧化锌纳米线中发现光泵紫外受激发射以来，ZnO一维纳米材料已成为人们关注的焦点。目前国内外已采用各种方法和工艺用来制备和研究ZnO纳米线或纳米棒。本工作旨在研究在半导体硅衬底上自组装ZnO一维纳米材料的新方法，并对所获得的样品进行结构形貌和光学特性的表征，研究与探索生长机制、发光机理及其与工艺条件的内在联系，为制备紫外、蓝色发光与激光纳米器件提供理论依据与实验基础。主要研究结果如下：
1.首次提出并采用了离子络合转换机理和聚合物网络限域模型制备ZnO纳米微晶的研究思想，成功地利用PVA等高分子材料作为自组装媒介在半导体硅衬底上自组装出了分布均匀、粒度单一性好的ZnO纳米棒，尤其是实现了ZnO纳米棒在硅衬底上定向生长。
2、研究了制备条件如PVA浓度、衬底温度、气流量比等参数对ZnO纳米棒形貌、结构和光学性能的影响。研究发现，在PVA浓度为1.2％、衬底温度为550℃、氧气和氮气流量比为2.5时，ZnO纳米棒的晶体结构完整性和发光性能较好。
3、XRD、AFM、FESEM、TEM和电子衍射技术表征结果表明：在硅衬底上自组装的ZnO纳米结构材料分布均匀，尺寸单一性好，具有六方纤锌矿结构。ZnO纳米棒沿(002)方向定向生长，其直径在80～150nm、长度在1～3μm范围，均可由实验条件控制。高分辨透射电子显微图象表明，ZnO纳米棒是完整性较好的单晶。
4、室温下拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱、光致发光光谱等研究表明：样品在365nm处存在着较强的吸收；在325nm激发下发光光谱均主要由386nm附近的强紫外发射峰和506nm附近的弱绿光发射峰组成。前者与ZnO的带间跃迁相关，主要来自ZnO材料中电子和空穴的直接复合，而后者可能与ZnO中氧空位或锌填隙等结构缺陷的产生相关。我们所制备的样品其带间跃迁占了主导地位，说明晶体完整性较高，其光学特性与当前文献报道的最佳结果相当。