ZnO半导体纳米材料研究图文(精).doc

ZnO半导体纳米资料的研究_图文(精) ZnO半导体纳米资料的研究_图文(精) PAGE / NUMPAGES ZnO半导体纳米资料的研究_图文(精) ZnO 半导体纳米资料的研究 目 录 Abstract ： 2 Keywords： 3 前言 3 一、 ZnO 纳米资料的概略 4 1.1 ZnO 晶体构造 4 1.2 ZnO 纳米的构造 5 1.2.1 ZnO 纳米棒阵列薄膜的构造与容貌 6 梳子状 ZnO纳米构造 7 二、 ZnO的制备方法 8 2.1 热蒸发法 8 2.2 模板协助生长法 9 2.3 化学气相堆积法 10 2.4 水热法和溶剂热法 10 三、纳米技术的应用 11 3.1 纳米技术在陶瓷领域的应用 11 3.2 纳米技术在化工领域的应用 12 3.3 纳米技术在医学领域 12 3.4 技术在分子组装方面的应用 13 3.5 其余 13 四、纳米 的远景展望 13 ZnO 参照文件 14 纲要 :ZnO 纳米资料是起码在一个维度上为纳米尺寸的分子及以其为单元构成的资料。因为其特别的构造和性质，这类资料能够作为未来纳米分子电子器件、小分子吸附及储藏资料。本文将从合成、构造、性质、应用等方面，联合最新进展对这 一充满活力并有着应用远景的领域作一简要概括。包含 ZnO 纳米资料的基本观点、特征、制备方法、应用以及发展远景等。 重点词： ZnO 纳米资料，制备及合成，性能，应用 Abstract ： Keywords ： 前言 近来十年，拥有压电和光电特征的 ZnO 资料遇到了国内外学术界的宽泛关注。 ZnO 是一种新 型的Ⅱ -Ⅵ族直接宽带隙半导体资料，室温下禁带宽度为 3.37eV，激子约束能为 60meV 。作为 1 ZnO 及混杂 ZnO 纳米资料已经成为当前大家研究的热门 【 】 一种多功能氧化物半导体， 。 纳米级 ZnO 因为粒子尺寸小，比表面积大，拥有表面效应、量子尺寸效应和小尺寸效应等， 与一般 ZnO 对比，表现出很多特别的性质，如 ZnO 拥有无毒和非迁徙性、荧光性、很高的导 电、导热性能和化学稳固性及优秀的紫外汲取性能，这一新的物质形态，给予 ZnO 这一古老 产品在科技领域很多新的用途。如：利用 ZnO 的体积效应、表面效应和高分别能力，在低温 低压下，便可将纳米 ZnO 作为陶瓷制品的原料直接使用，生产出外参观亮、质地致密、性能 优秀的陶瓷制品，并可使陶瓷制品的烧结温度降低 400~600℃，简化生产工序，降低能耗。同 时掺于陶瓷制品中的纳米 ZnO 又拥有抗菌除臭、分解有机物的作用，能极大地提升产质量量 【2】  【3】 。利用纳米 ZnO 的紫外障蔽能力，可制得紫外线过滤器、化妆品防晒霜 。纳米 ZnO 的比表面积大，使其表面活性中心多，因此可用其作为高效光催化剂来降解废水中的有机污染 物、净化环境 【4】。并且还宽泛应用于橡胶、陶瓷、日用化工、涂料等方面，能够用来制 造橡胶增添剂、气体传感器、紫外线遮盖资料、变压器和多种光学装置。 一、 ZnO 纳米资料的概略 1.1 ZnO 晶体构造 ZnO 有三种不一样的晶体构造：纤锌矿构造，四方岩盐矿构造和闪锌矿构造。 ZnO 的三种晶体构造表示图 (挨次为岩盐矿、闲锌矿、纤锌矿构造 绝大多数Ⅱ -Ⅵ族的二元化合物半导体的晶体构造是闪锌矿或许纤锌矿构造， 在这些构造中阳离子被四个围成四周体的阴离子所围绕，反之亦然。这类形成四周体的共价键 是典型的 sp3 杂化方式。可是在这些资料的共价键中实质上含有必定比率的离子键成分。所以 ZnO 的 Zn-O 键是既拥有离子键的性质也拥有共价键的性质 【 】 5 。 ZnO 中的缺点主要有氧空位 V o，锌空位 V zn，氧填隙 Oi ，锌填隙 Zn i，反位氧 Ozn。这些缺 陷能够在资猜中起到施主或许受主的作用，影响到资料的电学和光学性能。 一个氧空位  Vo  相当于在晶体格点上拿走一个电中性的原子，于是  V  o  处留下两个电子。这两 个电子与其四周带正电的 Zn2+ 作用，正负电荷正好抵消，所以 两个电子很简单被激发成为导带的自由电子，因此氧空位 Vo 子此后，自己便带正电荷，形成正电中心。  Vo 处仍旧保持电中性。可是这 起施主作用。当 Vo 给出两个电 同理，锌空位  Vzn  相当于从  Zn 格点处拿走一个电中性的  Zn  原子，于是  V zn 处留下两个空穴 (即两个正电荷。空穴简单激发到价带成为自由空穴，因此  Vzn  起受主作用。  V zn  给出空穴后 带负电，形成负电中心。 锌填隙历 Zni ，或氧填隙 Oi 是因为晶格格点的 Zn 原子或 O 原子因为热振动而偏离格点地点形 成的。这些填