氧化锌纳米线的合成及其在碳微阵列上的集成工艺的研究

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随着信息技术的迅猛发展,纳米技术不断的进步,纳米材料由于其拥有的特殊的性能受到越来越多的关注。纳米ZnO有许多特点,其带隙宽度为3.37eV,而激子束缚能60meV,大于室温下的热离合能,又可以在紫外光的激发下发生辐射。氧化锌在太阳能电池、短波长发光器件、压电传感器等领域有着广阔的应用前景。如何进行氧化锌纳米线的可控生长是研究的重点,本文通过多种方法进行了纳米ZnO生长研究,探究了不同生长机制下ZnO的不同形貌和特性。本文首先简单是介绍了纳米科技,然后从气相生长法和液相生长法两个方面,介绍了一些生长纳米结构的方法,分析了不同方法的特点和生长机理,然后介绍了一些表征纳米材料各方面性能的主要手段及其特点。接下来介绍了纳米ZnO的特性及其国内外研究现状,并阐述了纳米ZnO的应用然后我们先用湿法中的水热法进行了ZnO纳米线的生长实验的研究,分析了生长时间、种子层的制备等参数在水热法生长ZnO中的意义,并对生长得到的ZnO进行了外貌、结构、成分等各方面的表征和研究,对其生长机理进行了探究。接着我们用干法中的化学气相沉积法,并结合已有的C-MEMS(CarbonMicro-Electro-Mechanical System)工艺平台,进行了干法制备ZnO的生长研究。主要介绍了C-MEMS工艺,在制备中通过添加氧化锌粉末或者溅射氧化锌等不同的方法来提供反应源,最后对不同方式生长得到的氧化锌进行了外貌、结构等各方面的表征和研究,探究各种温度等参数化学气相沉积法制备ZnO的影响。最后对于两种生长氧化锌纳米线的方法(化学气相沉积和水热法)进行了比较研究,分析研究了其优缺点。
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