【摘 要】
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氧化锌(ZnO)属于Ⅱ-Ⅳ族宽禁带半导体材料,在光电子领域具有广阔的应用前景。它可以用于发光二极管和激光二极管等。目前对纳米ZnO材料及器件的研究中存在的主要问题有,p型Zn
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氧化锌(ZnO)属于Ⅱ-Ⅳ族宽禁带半导体材料,在光电子领域具有广阔的应用前景。它可以用于发光二极管和激光二极管等。目前对纳米ZnO材料及器件的研究中存在的主要问题有,p型ZnO的制备和纳米ZnO二极管的阈值电压不够低。本文为解决上述两个难题的进行了实验研究。制备了具有较高的结晶质量的p型ZnO,并制成了阈值较低的p-n结二极管。同时,对在紫外探测器方面有重要应用的氧化镓(Ga203)纳米材料进行了研究。本文所获得的结论和成果主要有以下方面：(1)采用水热法制备出了垂直定向排列的、高质量的p型氧化锌纳米线,最佳温度为90℃,最佳反应浓度为0.02mol/L醋酸锌等。通过调节反应时间实现了对氧化锌纳米线长度的控制。(2)在掺磷的氧化锌纳米线的低温光致发光光谱中观测到了自由激子发光(3.310eV),证明了导电类型是p型。制备了氧化锌p-n结二极管,测定了电流电压(Ⅰ-Ⅴ)曲线,具有很好的整流特性,阈值电压很低(1.0V)。(3)采用化学气相沉积法制备了结晶质量高的氧化镓纳米结构。最佳温度1100℃,氩气流量100sccm。通过X射线能谱仪和X射线衍射仪测定了Ga203纳米旗的化学元素和晶相组成,证明了它具有高的纯度和结晶质量。测定了氧化镓纳米结构生长过程的扫描电镜图片,表明了生长机理是由VLS机理。(4) Ga2O3纳米旗在的吸收光谱中有一个陡峭的吸收边(约270nm)。表明它在日盲(220nm到280nm)探测器方面有很好的应用。光致发光光谱以紫光为主峰,表明它在紫外发射器方面有应用潜力。制备了一种新的结构为Au/ZnO：P纳米线／Ga203纳米旗／In的器件,其I-V曲线表明它是一种肖特基结。
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