O_2浓度对纳米氧化锌形貌、产量和发光性质的影响

作     者：田会娟 TIAN Hui-juan

作者机构：唐山学院环境与化学工程系河北唐山063000 中国科学院过程工程研究所北京100190 

出 版 物：《表面技术》 (Surface Technology)

年 卷 期：2017年第46卷第9期

页      面：166-170页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：唐山学院博士创新基金项目(tsxybc201404)~~ 

主　　题：化学气相沉积 纳米氧化锌 双管管式炉 产量 光致发光 形貌 

摘      要：目的研究不同O_2体积浓度下,双管管式炉内不同沉积位置处纳米ZnO形貌、产量和发光性质的变化规律。方法采用化学气相沉积法,在双管管式炉的三个不同沉积位置制备了具有不同形貌、产量和性质的纳米ZnO产物。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)和荧光分光光度计(PL)等对产物的形貌、结构和光致发光性能进行表征和测试。结果 SEM表明O_2体积浓度较小时,有利于形成针状的多脚结构。O_2体积浓度较大时,有利于生成棒状的多脚状结构。通过对比沉积产物产量发现,当O_2体积浓度较低时,沉积反应主要发生在内管外。随着O_2体积浓度的增大,沉积产物逐渐向内管内部转移,内管口附近的沉积产物增多。XRD结果表明所有产物均为六方纤锌矿结构,当O_2体积浓度为0.0625%时,产物沿c轴择优生长。随着O_2体积浓度的增加,无明显择优取向。PL结果表明,紫外发射峰与绿光发射峰强度的比值随着O_2体积浓度的增加而增大,说明绿光发射峰主要由氧空位引起,随着O_2体积浓度的增加,氧空位逐渐减少。结论通过调节O_2体积浓度可以制备出不同形貌和发光性质的纳米ZnO,从而应用于不同领域,并且在适当的沉积位置可以获得最大产量。