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氧化锌(ZnO)一维纳米材料一方面具备了氧化锌作为直接带隙宽禁带半导体材料的特性:大的禁带宽度(3.37 eV)、高激子束缚能(60 meV)、高电子迁移率、高击穿电压和电子饱和速度、化学性能稳定、抗辐射能力强;另一方面其同时具备了一维材料独特的结构优势:大的比表面积,对轴向传播的电子与光线起到束缚作用。这使得氧化锌一维纳米材料在电子、光电子、超疏水材料和气敏材料等方向拥有广泛的应用前景。本文以具有阵列式的ZnO一维纳米线材料为研究重点,分别在材料的水热法合成及其在光电探测器件和超疏水材料方面开展了以下的研究工作:(1)采用水热沉积的方式在不同的基底(硅片、ITO玻璃、GaN基片)上制备了垂直于衬底的氧化锌纳米线阵列。通过改变反应时间、前驱体浓度、添加剂种类(聚乙烯亚胺(PEI)、氨水)等条件调控氧化锌纳米线的生长工艺。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线电子衍射(XRD)等手段对制备的ZnO材料进行分析表征。在此基础之上,通过光刻技术实现了在硅基及聚二甲基硅氧烷(PDMS)上制备生长位置可控的氧化锌纳米线阵列;利用原子层沉积(ALD)的方法制备出具有分级结构的氧化铜-氧化锌和氧化钨-氧化锌纳米线阵列。上述实验结果为后续在光电探测及超疏水的性能研究及器件制作提供了基础。(2)利用聚焦离子束制备了单根氧化锌纳米线的紫外光电导探测器件,通过比较具有不同直径纳米线器件的性能,直径小的纳米线具有更高的光暗电流比。利用在ITO玻璃上生长的氧化锌纳米线阵列制备了垂直式紫外光电导探测器,相较于单根器件,阵列式器件工艺简单、利于大规模制备。利用多孔碳模板,在ITO玻璃上制备出具有多孔结构的单晶氧化锌纳米线阵列,并制作了垂直式的光电导探测器。相较于普通氧化锌纳米线,多孔氧化锌纳米线一方面具有更大的比表面积,增强了表面态对纳米线电学性能的影响;另一方面多孔结构增强了材料对光的散射作用,从而增强了材料对光的吸收。这些特性使得多孔氧化锌纳米线光敏电阻拥有更高的开关比。(3)通过两次水热法生长制备出类似于自然界疏水植物表面具有两重粗糙度结构的氧化锌纳米线阵列。经过表面疏水修饰后,氧化锌纳米线薄膜表现出良好的超疏水特性,同时具有与水极小的粘附性以及稳定的超疏水特性。在此基础之上更进一步,利用自下而上的水热生长工艺与自上而下的光刻、刻蚀工艺相结合的方法制备出具有三重粗糙度结构的疏水薄膜。通过与低维粗糙结构的疏水薄膜对比,三重粗糙度结构的超疏水薄膜表现出最好的超疏水特性,拥有最高的接触角、最小的滚动角和最强的抗冲击性能。表明通过增加超疏水薄膜的粗糙维度能够有效提高其的超疏水性能。(4)结合对氧化锌光电探测及超疏水特性的研究,制备了一种同时具备紫外光电探测及超疏水性能的多孔氧化锌薄膜。以多孔碳薄膜为模板,通过原子层沉积的方式在多孔碳表面沉积氧化锌薄膜,经过高温煅烧去除掉碳模板后制备出具有多孔网络结构的氧化锌薄膜。该方法工艺简易,易于大规模生产。经过表面疏水处理后多孔氧化锌薄膜同时具备了紫外光电探测及超疏水特性。这种具有自清洁功能的紫外光电探测器有望在更恶劣的环境中获得应用。