AZO种子层朝向对ZnO纳米棒形貌和发光特性的影响.pdf

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1、光电子·激光第２３卷第６期２０１２年６月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ·ＬａｓｅｒＶｏｌ．２３Ｎｏ．６Ｊｕｎｅ２０１２ＡＺＯ种子层朝向对ＺｎＯ纳米棒形貌和发光特性的影响林算治１，林丽梅１，林建平１，２，瞿燕１，赖发春１＊（１．福建师范大学物理与光电信息科技学院，福建福州３５０００７，２．宁德师范学院物理与电气工程系，福建宁德３５２１００）摘要：在水平管式炉中，采用热蒸发锌粉的方法，在镀有掺铝氧化锌（ＡＺＯ）薄膜的石英基片上制备了大量高密度的ＺｎＯ纳米棒，ＡＺＯ膜面分别正对和背对锌源。利用

2、扫描电子显微镜、Ｘ射线衍射仪以及荧光光谱仪分析ＡＺＯ膜面朝向对ＺｎＯ纳米棒的形貌、微结构及光学性能的影响。结果表明，不同朝向的ＡＺＯ膜面上所生长的纳米棒具有相似的形貌和微结构。保温时间１０ｍｉｎ样品的氧空位的缺陷态发光为绿光，强度较强；保温时间１５ｍｉｎ样品的纳米棒长度较长、相对垂直衬底，其近带边发光较强，氧间隙的缺陷态发光较弱。正对锌源衬底上且保温时间１５ｍｉｎ样品的近带边发光最强，且缺陷态发光最弱。关键词：ＺｎＯ纳米棒；热蒸发；衬底朝向；形貌；光致发光中图分类号：Ｏ４７２＋．３文献标识码：Ａ文章编号：

3、１００５－００８６（２０１２）０６－１１０３－０６ＥｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＡＺＯｓｅｅｄｌａｙｅｒｏｎｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓａｎｄｌｕ－ｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＺｎＯｎａｎｏｒｏｄｓ１，ＬＩＮＬｉ－ｍｅｉ１，ＬＩＮＪｉａｎ－ｐｉｎｇ１，２，ＱＵＹａｎ１，ＬＡＩＦａ－ｃｈｕｎ１＊ＬＩＮＳｕａｎ－ｚｈｉ（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＦｕｊｉａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０００７，Ｃ

4、ｈｉｎａ；２．Ｄｅｐａｒｔ－ｍｅｎｔｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｉｎｇｄｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎｉｎｇｄｅ３５２１００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＨｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙＺｎＯｎａｎｏｒｏｄｓｈａｖｅｂｅｅｎｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｏｎＡｌ－ｄｏｐｅｄＺｎＯ（ＡＺＯ）ｆｉｌｍｗｈｉｃｈｗａｓｄｅｐｏｓｉｔｅｄｏｎｑｕａｒｔｚｓｕｂｓｔｒａｔｅｓｂｙｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ，ｂｙｔｈｅｒｍａｌｌｙｅｖａｐｏｒａｔｉｎｇＺｎｐｏｗｄｅｒｗｉｔｈｏｕｔｕ－ｓ

5、ｉｎｇａｎｙｍｅｔａｌｃａｔａｌｙｓｔ．ＴｈｅＡＺＯｆｉｌｍｓｗｅｒｅｉｎｔｅｎｔｉｏｎａｌｌｙｐｏｓｉｔｉｏｎｅｄｉｎｔｗｏｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｏｆｆａｃｅａｎｄｂａｃｋｔｏｔｈｅｚｉｎｃｓｏｕｒｃｅ．Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｏｐｔｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｂｙｓｃａｎ－ｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ），Ｘ－ｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ）ａｎｄｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ．Ｔ

6、ｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＺｎＯｎａｎｏｒｏｄｓｏｎｔｈｅｓｕｂｓｔｒａｔｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｈａｖｅｓｉｍｉｌａｒｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙａｎｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｓｐｅｃｔｒａｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈ１０ｍｉｎｇｒｏｗｉｎｇｔｉｍｅｈａｖｅａｓｔｒｏｎｇｅｒｇｒｅｅｎｅｍｉｓｓｉｏｎｗｈｉｃｈｉｓａｔｔｒｉｂｕｔｅｄｔｏｏｘｙｇｅｎｖａｃａｎｃｉｅｓ．Ｆｏｒｔｈｅｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈ１５ｍｉｎ

7、ｇｒｏｗｉｎｇｔｉｍｅ，ｔｈｅｎａｎｏｒｏｄｓａｒｅｌｏｎｇｅｒａｎｄｍｏｒｅｖｅｒｔｉｃａｌ，ａｎｄｈａｖｅａｓｔｒｏｎｇｅｒｎｅａｒｂａｎｄｅｄｇｅｅｍｉｓｓｉｏｎａｎｄａｗｅａ－ｋｅｒｏｘｙｇｅｎｉｎｔｅｒｖａｌｅｍｉｓｓｉｏｎ．ＴｈｅｓａｍｐｌｅｇｒｏｗｎｏｎＡＺＯｆｉｌｍｆａｃｉｎｇｔｏｔｈｅｚｉｎｃｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｗｉｔｈ１５ｍｉｎｇｒｏｗｉｎｇｔｉｍｅｈａｓｔｈｅｓｔｒｏｎｇｅｓｔｎｅａｒｂａｎｄｅｄｇｅｅｍｉｓｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｗｅａｋｅｓｔｄｅｅｐｌｅｖｅｌｅｎｅｒｇｙｅｍｉｓｓｉ

8、ｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＺｎＯｎａｎｏｒｏｄ；ｔｈｅｒｍａｌｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ；ｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｓｕｂｓｔｒａｔｅ；ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ；ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ［１］［２］［３］探测器、气体传感器、染料敏化太阳能电池、场效１引言［４］［５］应晶体管、紫外可见激光器。制备一维ＺｎＯ纳米材［６］［７］一维ＺｎＯ纳米材料具有奇特的电子传输特性、光学料的方法很多，主要有水热法、溶胶凝胶法、金属有［８］［９］［１０