电化学自组装金属氧化物及其复合结构和光电器件研究.pdf

中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
博士学位论文
电化学自组装金属氧化物及其复合结构和光电器件的研究
姓名:刘英麟
申请学位级别:博士
专业:凝聚态物理
指导教师:刘益春
20040701
要摘化学自组装方法具有沉积速率高、操作温度低、可以在复杂衬底表面生长材料,首次提出将表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮尤氲降缁С粱芤褐校具有高度恢崛∠虻腪六角纳米柱。其两个自然形成的相对的端面可以作为受激发射的天然的谐振腔,这对于实现贤饧す饩哂兄匾R庖濉利用电化学自组装法将擅琢W映粱骄哂胁煌紫堵实亩嗫坠枘0上。纳米粒子与介孔固体的复合体系是纳米科学中引人注目的前沿领域。介入钝化多孔硅表面,调制复合体系的发光,而且电学性质的研究表明孔硅复合体系的整流特性明显提高。利用电化学沉积的方法在牡咨戏直鸪粱齔和薄膜,构成获鲆熘式帷8靡熘式嵊忻飨缘慕崽匦裕媚艽迹芯苛烁靡熘的载流子传输特性。关键词:氧化锌,纳米柱,电化学自组装,纳米材料复合,畁异质结。且恢挚泶兜陌氲继宀牧希椅孪陆矶任.,激子束缚能哂杏帕嫉奈锢砗突灾剩悄壳肮獾缱友芯苛煊虻娜鹊恪5成本低和环境友好等优点,而在材料合成领域受到广泛重视。本论文针对目前牧涎芯苛煊虻娜鹊愫湍训悖玫缁ё宰樽暗姆法在牧现聘骱凸獾缙骷灾恃芯糠矫婵U沽艘幌盗械墓ぷ鳎详细研究了电化学自组装制各高质量的∧ず湍擅琢W拥墓毯偷玫的样品的结构和光学性质。利用电化学方法控制某珊耍肞控制宓纳ぃ竦梅稚⒌模高达/
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第一章引言第一节幕咎匦年日本和香港的科学家利用分子束外延的方法在蓝宝石基片上得到蜂窝状结构的∧ぃ⑹迪质椅鹿獗闷旨す~U庖槐ǖ酪鹆巳们关注,牧铣晌<蘂宽带隙半导体材料之后在光电领域中又一研究热点。由于其激子束缚能远大于室温热能,会在室温下获得高效的与激子相关的受激发射。该发射波长比氮化镓的发射波长更短,可以进一步提高光信息的记录密度和存取速度。而且ü鼼牟粼幽芄坏玫..的可调带隙,覆盖了从红光到紫光范围,有望开发出绿、蓝、紫外光的多种发光器件。自至今,难芯坎坏诙滩ǔす獾缙骷矫嫒〉昧酥匾=梗而且在其它领域的研究和应用也有开拓。在,纫恍┲匾F刊上有多篇关于难芯亢推朗龉ぷ鳎浞址从沉薢研究的重要性。年隆禨》上报道了美国亚特兰大佐治亚理工学院踔辛纸淌诹斓嫉难芯啃∽樵谑澜缟鲜状蔚玫具有压电效应的擅谆方峁埂U庵中滦湍擅状梢杂τ糜谖ⅲ擅谆缦低常纳米级传感器,生物细胞探测,是实现纳米尺度上机电耦合的关键结构。这是世界上首次发现的由单晶体纳米带环绕而形成的封闭式环型纳米结构。逦A较诵靠蠼峁梗占淙篜,密度为痗,晶格常数为,【俊T谄渚宓慕峁怪忻扛鯶佑胨母原予按四面体排布,如图所示。,它的价带是由氧原子的态构成,导带主要的是锌原子的态构成。搴苣汛锿昝赖幕Ъ屏勘龋烊淮嬖谧判考湎逗脱蹩瘴蝗毕荩第一章引言
掺杂元素包括】、、、,族元素、发射材料,是一种具有很大潜力和应用价值的紫外半导体光电器件材料。表列推渌斫氲继宸⒐獠牧系幕拘灾省>哂写蟮氖磕艿募ぷ痈极性半导体,呈停ü粼涌上灾鹘诤透谋淦湫阅堋筒粼拥腪薄膜具有优异的性能,载流子浓度为~阻率。。,<,是一种理想的透明导电薄膜,可见光透射率可高达%。且具有压电、光电等效应,因而提供了将电学、光学及声学器件,如光源、探测器、调制器、光波导、滤波器及相关电路等进行单片集成的可能性。哂泻艽蟮募ぷ邮磕埽椅孪挛隯和相比,且恢趾鲜实挠糜谑椅禄蚋呶孪碌淖贤夤在室温实现高效率的激子发射。另一方面。菺的生长温度几乎低一倍【】,这就在很大程度上避免了因高温生长而导致的膜与衬底间的原子互扩散。刘英麟博士论文电化学自组装金属氧化物及其复合结构和光电器件的研究褰峁,电.,图
第二节牧系难芯拷年发展起来的场发射显示方法,使ü夥壑匦碌玫街厥覽>」苄矶年前就报道了低温下的电子束泵浦宀牧系淖贤馐芗し⑸洹浚孀盼露的升高,发射强度迅速猝灭。因此,魑9獾缱硬牧系难芯恳恢笔艿搅懵洹年,日本和香港的科学家在室温下实现了光泵浦∧ぷ贤饧す狻浚后贤饧す獾难芯靠J汲晌V髁鳌U庵植牧现匦乱鹑嗣堑淖⒁猓⒀杆成为半导体激光器件研究的国际新热点。年翯理工学院王中林科研组在ǖ懒死酶呶缕嗍湓朔椒ㄖ聘魑奕鼻穁纳米带的研煌月《直ǖ懒说秃抑礪纳米线光泵浦紫外激光口浚口”。这是世界上首次发现由单晶体纳米带环绕而形成的封闭式环型纳米结构。目前难芯康闹饕<性谝韵录父龇矫妫诓煌牡咨仙じ咧柿縕薄膜材料及其物性研究;琙纳米材料的制备,及其新特性的研究;甈型挠行Р粼樱钪帐迪諾岬缱⑷敫咝ё贤夥⒐庥爰す狻下面我们将对本论文有关的几个方面作详细的介绍;过去