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1、ZnO納米線的水熱法生長(zhǎng)第36卷第3期2007年6月人工晶體JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALSV01.36N0.3June.2O07ZnO納米線的水熱法生長(zhǎng)趙文剛,馬忠權(quán),裴廣慶,楊文繼,徐飛,王德明,趙占霞(1.上海大學(xué)物理系,上海200444;2,中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所,上海201800)摘要:本文采用兩步濕化學(xué)法在玻璃襯底上制備了ZnO納米線.首先,利用Sol-gel方法在載玻片上制備含有ZnO納米顆粒的薄膜作為"種子"襯底.然后,利用水熱法在"種子"襯底上生長(zhǎng)了高度取向的ZnO納米線.并對(duì)"種
2、子"襯底和隨后生長(zhǎng)的ZnO納米線進(jìn)行了x射線衍射(XRD),掃描電子形貌圖(SEM)和原子力顯微鏡(AFM)等分析.結(jié)果表明"種子"襯底為大范圍內(nèi)納米顆粒均勻一致的ZnO薄膜.通過(guò)水熱法制備的ZnO納米線的直徑在50—80nm.平均直徑為60nm,長(zhǎng)度大約為2m.該ZnO納米線除了具有很強(qiáng)的紫外發(fā)光(399nm)外,還在藍(lán)光(469nm)和綠光(569nm)波段有較弱的光致發(fā)光現(xiàn)象.關(guān)鍵詞:ZnO納米線;Sol-gel;水熱法;PL譜中圖分類號(hào):0782文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1000-985X(2007)03-0634-04H
3、ydrothermalGrowthofZnONanowireZHAOWen-gang,MAZhong—quan,PEIGuang—qing,YANGWen-ji,XUFei,WANGDe—ming,ZHAOZhan—xia(1.DepartmentofPhysics,ShahghaiUniversity,Shanghai200444,C}IirIa;2.ShaJ1曲aiInstituteofOpticsandFineMechanics,ChineseAcadamyofSciences,Shanghai201800,China)(
4、Received30November2006;accepted1March2007)Abstract:Inthispaper,ZnOnanowiresweresynthesizedonglasseswithtwostepsofchemicalmethod.First,theseededsubstrateofZnOnano—particleswaspreparedonglassbySol—ge1.ThenhighorientedZnOnanowiresweregrownonthesubstratethroughhydrotherm
5、almethod.TheseededsubstrateandtheZnOnanowireswerecharacterizedbyX—raydiffraction(XRD),scanningelectronmicroscopy(SEM),andatomicforcemicroscopy(AFM),respectively.TheresultsindicatedthattheseededsubstratewastheuniformZnOthinfilmwithnano—particlesinalarge—scale.Thediame
6、terandthelengthofthenanowireswereabout50～80nmand2m,respectively.AstrongUVpeakat399nm,aweakbluebandat469nmandaweakgreenbandat569nmwereobservedintheph0t0luminescence(PL)spectrumofZn0nanowires.Keywords:ZnOnanowires;sol-gel;hydrothermalmethod;PLspectrum引言ZnO是一種新型的直接寬禁帶半導(dǎo)
7、體材料,室溫下的禁帶寬度是3.30eV,激子束縛能大約是60meV,具備發(fā)射藍(lán)光和紫外光的優(yōu)越條件,有望成為下一代的光電器件,廣泛應(yīng)用在光通信網(wǎng)絡(luò),光電顯示,光電存儲(chǔ),光電轉(zhuǎn)化和光電探測(cè)等領(lǐng)域,近來(lái)深受人們的廣泛關(guān)注.氧化鋅還廣泛應(yīng)用在短波激光器,化學(xué)傳感收稿日期:2006.11-30;修訂日期:2007-03-01基金項(xiàng)骨:教育部高校博士點(diǎn)基金資助作者簡(jiǎn)介:趙文剛(1980?),男,上海市人,在讀碩士.E?mail:zwg@graduate.shu.edu.cn第3期趙文剛等:ZnO納米線的水熱法生長(zhǎng)635器和太陽(yáng)能電池等方面
8、.伴隨著太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)和利用,以TiO,ZnO為代表的第三代太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)和利用得到了人們的廣泛重視l4J.制備一維結(jié)構(gòu)的納米氧化鋅的方法主要有:采用氣相.液相一固相(VLS)機(jī)理的方法,氣相沉積法等.而這些方法都需要復(fù)雜的工藝,精密的設(shè)備和較高的溫度.近年
