高定向ZnO納米棒陣列膜的制備及其光學(xué)性能_圖文

1、高定向ZnO納米棒陣列膜的制備及其光學(xué)性能王艷坤1,2,張建民1,李恒1(1. 鄭州大學(xué)化學(xué)系,鄭州 450001;2. 河南教育學(xué)院化學(xué)系,鄭州 450014摘要:采用陰極恒電位沉積方法,在Zn(NO32溶液中,用六亞甲基四胺作為形貌控制試劑,直接在氧化銦錫玻璃襯底上制備出透明致密的ZnO納米棒陣列膜。通過(guò)X射線衍射、掃描電鏡和能量色散譜表征了薄膜的形貌和結(jié)構(gòu),測(cè)量了ZnO納米棒陣列膜的光學(xué)透射譜和光致發(fā)光譜。結(jié)果表明:所制備的具有c軸高度擇優(yōu)取向的ZnO納米棒為高純單晶纖鋅礦結(jié)構(gòu),粒徑約為200nm,膜的結(jié)晶度和表面平整度明顯提高。ZnO薄膜在可見(jiàn)光區(qū)具有高透射率(>80%和陡峭的吸

2、收邊緣,室溫光致發(fā)光譜顯示,在380nm處存在一個(gè)尖銳的強(qiáng)紫外發(fā)射峰和在510nm處存在一寬帶弱綠光發(fā)射峰。關(guān)鍵詞:氧化鋅;納米棒;電沉積;六亞甲基四胺;硝酸鋅溶液中圖分類號(hào):O642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):04545648(201008142006FABRICATION AND OPTICAL PROPERTIES OF HIGHLY ORIENTED ZnO NANOROD ARRAY FILMSWANG Yankun1,2,ZHANG Jianmin1,LI Heng1(1. Department of Chemistry, Zhengzhou University, Zhengzh

3、ou 450001; 2. Department of Chemistry, Henan Institute ofEducation, Zhengzhou 450014, ChinaAbstract: Transparent and compact ZnO nanorod array films were fabricated on indium tin oxide glass substrate by a potentiostatic electrodeposition method in Zn(NO32 solution using adding hexamethylenetetramin

4、e as shape control agent. The morphology and structure of the ZnO films were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and energy dispersive spectroscopy, transmittance and photoluminescence spectra of the ZnO films were measured. The results indicate that the as-synthesized Z

5、nO nanorod films with high c-axis preferred orientation possess a high-quality single-crystal wurtzite structure, their average grain diameter is about 200nm, and the crystalline degree and surface smoothness of the ZnO nanorod films obviously increase. The transmittance of the ZnO films is more tha

6、n 80% in the visible region, and has a steep absorption edge. The photoluminescence spectra at room temperature show that a strong and sharp ultraviolet emission peak and a weak green emission peak of the ZnO films are located at 380 and 510nm, respectively.Key words: zinc oxide; nanorod; electrodep

7、osition; hexamethylenetetramine; zinc nitrate solutionZnO薄膜具有優(yōu)良的光電、壓電、氣敏和壓敏等性能,在透明導(dǎo)體、發(fā)光元件、太陽(yáng)能電池窗口材料、光波導(dǎo)器和高頻壓電轉(zhuǎn)換器等方面都有極好的應(yīng)用前景。ZnO作為一種新型半導(dǎo)體材料,其帶隙寬度為3.37eV,激子束縛能為60meV,可以實(shí)現(xiàn)室溫下激子發(fā)射。1997年Service1報(bào)道了ZnO 薄膜的紫外(ultraviolet,UV激光,使ZnO薄膜再度成為了研究熱點(diǎn)之一,并使其成為繼GaN之后的新型短波長(zhǎng)半導(dǎo)體材料。納米材料的優(yōu)異性質(zhì)與其結(jié)晶性、晶粒大小、晶體取向以及形貌緊密相關(guān),因此,ZnO

8、半導(dǎo)體形貌的可控性制備研究對(duì)發(fā)掘ZnO的潛在應(yīng)用具有重要意義。近年來(lái),通過(guò)物理或化學(xué)途徑改變ZnO 性質(zhì)的研究吸引了眾多研究者注意,并且有諸多制備方法報(bào)道,如:濺射法、23分子束外延法、4脈沖激光沉積、5金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積、6噴霧收稿日期:20100214。修改稿收到日期:20100415?；痦?xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(20873126資助項(xiàng)目。第一作者:王艷坤(1973,男,碩士研究生。通訊作者:張建民(1965,男,博士,教授。Received date:20100214. Approved date: 20100415.First author: WANG Yankun (1973, m

9、ale, graduate student for master degree.E-mail: yankunwangCorrespondent author: ZHANG Jianmin (1965, male, Ph.D., professor. E-mail: zhjm第38卷第8期2010年8月硅酸鹽學(xué)報(bào)JOURNAL OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETYVol. 38,No. 8August,2010王艷坤等:高定向ZnO納米棒陣列膜的制備及其光學(xué)性能· 1421 ·第38卷第8期熱解、7真空電弧沉積8以及電化學(xué)沉積法等。921其中電化學(xué)沉積

10、方法具有其他方法無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn),該法能通過(guò)沉積條件精確控制薄膜的厚度和形貌,易于大面積成膜,沉積速度快,沉積溫度低(一般<100,設(shè)備簡(jiǎn)單,成本低廉等,近年來(lái)逐漸引起人們的關(guān)注。電沉積法主要原理是利用OH前驅(qū)體的陰極還原與金屬離子在電極表面生成氫氧化物或氧化物,通過(guò)控制反應(yīng)沉積速率,達(dá)到控制晶體的晶態(tài)和形貌的目的。目前報(bào)道共有3種該類型的前驅(qū)體,即NO3,914可溶性O(shè)21517和H2O2。1820與可溶性O(shè)2和H2O2相比,Zn(NO32具有同時(shí)能提供鋅離子和OH前驅(qū)體而簡(jiǎn)化電解質(zhì)溶液組成,同時(shí)又拓寬OH濃度的調(diào)節(jié)范圍等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái),報(bào)道了許多具有高c軸擇優(yōu)取向的ZnO納米棒薄膜的制備

11、方法,但大多數(shù)是利用模板法或在襯底預(yù)沉積晶種層處理實(shí)現(xiàn)的。1115鑒于此,實(shí)驗(yàn)采用六亞甲基四胺(hexamethylenetetramine, HMT作為形貌控制試劑,低溫下采用一步沉積法直接短時(shí)間內(nèi)在氧化銦錫(indium tin oxide,ITO玻璃襯底上沉積出大面積,高透光率,均勻致密的ZnO 納米棒陣列膜,從而避免了襯底上需預(yù)先沉積ZnO 晶種層過(guò)程。與傳統(tǒng)方法相比具有時(shí)間短,易操作,質(zhì)量高,經(jīng)濟(jì)便捷等優(yōu)點(diǎn),該方法在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中具有良好的應(yīng)用前景。1 實(shí)驗(yàn)1.1樣品制備采用控制陰極恒電位沉積法在ITO玻璃襯底上制備出高定向ZnO納米棒陣列膜。實(shí)驗(yàn)所用原料Zn(NO32和HMT為國(guó)藥

12、集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的分析純化學(xué)試劑,溶液配制均用蒸餾水。以Pt 電極為輔助電極,雙鹽橋飽和甘汞電極(saturated calomel electrode,SCE為參比電極,ITO導(dǎo)電玻璃電極為工作電極(襯底。首先將ITO電極用丙酮、乙醇、蒸餾水超聲波清洗5min,然后在稀HCl(6% 7%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)中刻蝕15s,室溫下晾干。沉積液為0.01mol/L Zn(NO32和不同濃度的HMT,pH值通過(guò)添加HNO3調(diào)節(jié)為5.0。控制陰極恒電位相對(duì)飽和甘汞電極(vs. SCE,下同電勢(shì)為1.0V,恒溫水浴溫度為70,通過(guò)均勻攪拌以驅(qū)趕溶解在溶液中的氣體。所得沉積膜用去離子水清洗,室溫下晾干。1.

13、2 性能表征采用上海辰華儀器公司產(chǎn)CHI660C型電化學(xué)工作站進(jìn)行恒電位沉積ZnO薄膜。用荷蘭PANalytical 公司產(chǎn)XPert Pro型X射線衍射(X-ray diffraction, XRD儀分析薄膜的晶體結(jié)構(gòu)。用日本JEOL公司產(chǎn)JSM6700F型場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(field emission scan-ning electron microscope,FESEM觀察表面形貌。用英國(guó)牛津儀器公司產(chǎn)Inca Energy 300型X射線能譜儀(energy dispersive spectroscopy,EDS檢測(cè)薄膜組成。用日本Hitachi公司產(chǎn)F4500型光譜儀測(cè)量樣品的光致發(fā)光

14、(photoluminescence,PL譜,室溫下采用Xe燈測(cè)量,激發(fā)波長(zhǎng)為325nm。采用北京普析通用儀器有限公司產(chǎn)TU1901型分光光度計(jì)測(cè)量樣品的透過(guò)光譜,波長(zhǎng)范圍為200800nm,為消除襯底的影響,使用ITO玻璃作為參比。2 結(jié)果與討論2.1 沉積體系的電流時(shí)間曲線圖1為在70,陰極恒電位為1.0V,ITO電極分別在0,1,5,10mmol/L HMT的0.01mol/L Zn(NO32水溶液中的電流密度與電沉積時(shí)間曲線。由圖1可見(jiàn):所有的電沉積曲線在開(kāi)始的15s內(nèi),隨時(shí)間的增加,電流密度均急劇減小(見(jiàn)圖1中插圖,15s時(shí)電流密度降低到最低值;此后隨時(shí)間的增加,電流密度開(kāi)始不斷增加

15、。Goux等17把達(dá)到最低電流值的時(shí)間稱為誘導(dǎo)時(shí)間,用t d表示,并發(fā)現(xiàn)該時(shí)間與晶核的形成過(guò)程有關(guān),溫度越高,晶核 圖1 ITO電極在0.01mol/L Zn(NO32和不同濃度HMT水溶液中的電流密度與時(shí)間關(guān)系曲線Fig.1 Relationship between current density J and time measured on an indium tin oxide (ITO electrode in 0.01mol/LZn(NO32 aqueous solution with different concentrationsof hexamethylenetetramine

16、 (HMT1Without; 21mmol/L HMT; 35mmol/L HMT; 410mmol/LHMT; Insert figure shows the determination of induction time, bathtemperature and cathodic potential are 70 and 1.0V, respecti-vely.硅酸鹽學(xué)報(bào)· 1422 ·2010年形成越迅速,誘導(dǎo)時(shí)間也越短。約600s時(shí)電流密度達(dá)到極大值,而后電流密度隨時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)。與未添加HMT的電解液中的電流曲線相比,添加了HMT的電解液的電流密度值

17、均高于未添加的,并且隨著HMT濃度的增大而增大。2.2 ZnO薄膜的形貌及組成分析在70,控制陰極電位為1.0V、沉積時(shí)間為30min條件下,在0.01mol/L Zn(NO32水溶液中未添加和添加0.01mol/L HMT時(shí),所沉積的ZnO薄膜樣品分別記為SZ0和SZ1。圖2為ZnO薄膜樣品SZ0和樣品SZ1的表面及斷面的SEM照片。由圖2可見(jiàn):在未添加HMT的電解液中,所沉積的薄膜樣品SZ0為不完整六角片狀分布ZnO (見(jiàn)圖2a;在添加了HMT的電解液中,所沉積的薄膜樣品SZ1在垂直ITO襯底表面上形成規(guī)則完整的六角柱狀ZnO納米棒陣列,并且結(jié)構(gòu)單一,排列緊密,粒徑大小約為200nm (見(jiàn)

18、圖2b。由相應(yīng)斷面形貌可以看出:未添加HMT的電解液中所沉積的樣品SZ0生成的是塊狀ZnO (見(jiàn)圖2c;在添加0.01 mol/L HMT的電解液中,所沉積的樣品SZ1為分立的棒狀ZnO,粒徑減小,表面平整性升高,且垂直襯底具有c軸高度擇優(yōu)取向性(見(jiàn)圖2d。顯然, HMT在電化學(xué)沉積過(guò)程的晶核形成初期起了至關(guān)重要的作用。在膠體生成過(guò)程中,一些覆蓋層分子可阻止一些晶面的生長(zhǎng)而增強(qiáng)其它晶面的生長(zhǎng),2223這表明HMT覆蓋層的作用導(dǎo)致了高定向ZnO納米棒陣列膜的生成。圖3為ZnO納米棒陣列膜樣品SZ1的EDS譜。由圖3可見(jiàn):除在1.0,8.6keV和9.6keV處出現(xiàn)Zn峰,0.53keV處出現(xiàn)O峰

19、之外,并無(wú)其它雜質(zhì)離子存在。定量分析結(jié)果顯示,Zn和O的平均摩爾比為0.475:0.525,接近ZnO的化學(xué)計(jì)量比,說(shuō)明所制備的ZnO納米棒陣列膜的高純性。2.3 ZnO薄膜的XRD分析圖4為70時(shí),0.01mol/L Zn(NO32水溶液中未添加與添加了0.01mol/L HMT所制備的納米ZnO 薄膜樣品SZ0和樣品SZ1的XRD譜。由圖4可以看出:沉積的產(chǎn)物為六方相纖鋅礦結(jié)構(gòu),所有衍射峰均與標(biāo)準(zhǔn)六方相ZnO(JCPDS 361451相吻合,這意味著沉積的薄膜均得到單一的六方相ZnO晶體。由圖4還可看出:添加了HMT所形成的ZnO 納米棒陣列膜樣品SZ1的(002晶面衍射峰成為最主要衍射峰

20、,并且峰形尖銳,強(qiáng)度高。說(shuō)明沉積的ZnO納米棒陣列垂直ITO襯底生長(zhǎng),具有高度c軸 圖2 ZnO薄膜樣品SZ0和樣品SZ1的表面和斷面SEM 照片F(xiàn)ig.2 Scanning electron microscope (SEM photographs of surface and cross-section of ZnO film samples SZ0and SZ1Samples SZ0 and SZ1 are electrodeposited in 0.01mol/LZn(NO32 aqueous solution without and added with 0.01mol/LHMT at

21、 70 for 30min, respectively (the same below.王艷坤等:高定向ZnO納米棒陣列膜的制備及其光學(xué)性能· 1423 ·第38卷第8期 圖3 ZnO薄膜樣品SZ1的EDS譜Fig.3 Energy dispersive spectroscopy (EDS spectrum of ZnO film sample SZ1 圖4 ZnO薄膜樣品SZ0和樣品SZ1的XRD譜Fig.4 X-ray diffraction (XRD patterns of ZnO film samples SZ0 and SZ1擇優(yōu)取向,并且結(jié)晶良好,也與SEM照片

22、符合較好(見(jiàn)圖2。2.4 ZnO薄膜的光學(xué)性能圖5為70時(shí),0.01mol/L Zn(NO32水溶液中未添加與添加0.01mol/L HMT所制備的ZnO薄膜樣品SZ0和樣品SZ1的透射光譜。由圖5可見(jiàn): 2種ZnO薄膜在可見(jiàn)光區(qū)均具有較高的光學(xué)透過(guò)率(>70%和在紫外光區(qū)均具有尖銳的吸收邊緣,表明薄膜的結(jié)晶質(zhì)量良好,均勻致密,呈現(xiàn)典型的寬禁帶半導(dǎo)體薄膜的光學(xué)特征。與純Zn(NO32水溶液中所沉積的ZnO薄膜(樣品SZ0相比,在添加HMT 的電解液中所制備的高定向ZnO納米棒陣列膜(樣品SZ1具有更高的光學(xué)透過(guò)率(>80%和更為陡峭的吸收邊。這是因?yàn)槠渚哂懈?xì)小均勻的粒徑與更高的表

23、面平整度,從而有效降低了光的散射,也與SEM分析相對(duì)應(yīng)(見(jiàn)圖2。 圖5 ZnO薄膜樣品SZ0和樣品SZ1的透射光譜Fig.5 Transmittance spectra of ZnO film samples SZ0 and SZ1為了確定吸收邊,把新制樣品透射光譜中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,按下式作圖:ln(T·h2 =A(hE g (1 其中:T為透射率;h為Planck常數(shù);為光頻率, h為光子能量;A為與材料有關(guān)的常數(shù);E g為禁帶寬度。圖6為由式(1得到的ln(T·h2與h的關(guān)系曲線。由圖6可見(jiàn):未添加HMT所制備的ZnO薄膜樣品SZ0的禁帶寬度E g約為3.33eV,與Z

24、nO 單晶的帶隙值相比(約為3.37eV略微紅移,而添加HMT所制備的ZnO納米棒陣列膜樣品SZ1的禁帶寬度E g約為3.38eV,與ZnO單晶的帶隙接近,顯然,這與添加HMT所制備的ZnO納米棒具有更細(xì)小的粒徑相符合。圖7為在70,陰極恒電位為1.0V,0.01 mol/L Zn(NO32水溶液中未添加與添加了0.01 圖6 ZnO薄膜樣品SZ0和樣品SZ1的帶隙Fig.6 Energy gaps of ZnO film samples SZ0 and SZ1 TTransmittance; hPlanck constant; Light frequency.硅酸鹽學(xué)報(bào)· 1424

25、 ·2010年mol/L HMT所制備的ZnO薄膜樣品SZ0和樣品SZ1的室溫光致發(fā)光譜,激發(fā)波長(zhǎng)為325nm。由圖7可見(jiàn):兩種ZnO薄膜在380nm附近均存在1個(gè)紫外發(fā)射峰和在可見(jiàn)光區(qū)510nm附近存在1個(gè)寬帶綠光發(fā)射峰。但對(duì)比后可看出,在添加了0.01 mol/L HMT的溶液中所沉積的ZnO納米棒陣列膜(樣品SZ1,其紫外發(fā)射峰強(qiáng)度更高、更為尖銳,而綠光發(fā)射峰極弱。紫外發(fā)光歸功于帶邊激子的直接復(fù)合,2綠光來(lái)自氧空位與價(jià)帶空穴之間的復(fù)合躍遷、氧空位與鋅空位之間的躍遷等。離子態(tài)氧空位缺陷的增多將增大綠光發(fā)射峰的強(qiáng)度,3故所制備的ZnO納米棒陣列膜其較弱的綠光發(fā)射峰說(shuō)明其具有較低的氧

26、空位缺陷。通常,激外發(fā)射(ultraviolet emission,UVE與深能級(jí)發(fā)射(deep level emission, DLE的相對(duì)強(qiáng)度比(I UVE/I DLE可用于判斷ZnO薄膜的質(zhì)量,該值越大,說(shuō)明薄膜的質(zhì)量越好,這是因?yàn)樽贤獍l(fā)射峰的強(qiáng)弱與樣品的結(jié)晶好壞有很大關(guān)系。紫外發(fā)光歸功于帶邊激子的直接復(fù)合,而激子的存在與發(fā)光物體的結(jié)晶狀態(tài)密切相關(guān)。一般情況下,只有在較純的半導(dǎo)體內(nèi)才能觀測(cè)到激子態(tài),在結(jié)晶較差的樣品中,大量的雜質(zhì)和缺陷會(huì)造成激子的猝滅,樣品的結(jié)晶程度越高,越有利于激子的存在。樣品SZ1發(fā)光譜的I UVE/I DLE=1.22,該值說(shuō)明了在Zn(NO32和HMT溶液中電沉積

27、出高質(zhì)量的ZnO薄膜并具有良好的發(fā)光性能。 圖7 ZnO薄膜樣品SZ0和樣品SZ1的室溫光致發(fā)光譜Fig.7 Photoluminescence spectra of ZnO film samples SZ0 and SZ1 at room temperatureexExcitation wavelength.2.5 電沉積ZnO體系的機(jī)理分析水溶液中ZnO納米棒的生長(zhǎng)包含兩個(gè)過(guò)程:晶核形成和生長(zhǎng)。在晶核形成期,分子簇經(jīng)歷快速沉積生成和微粒通過(guò)均相反應(yīng)在襯底表面相互結(jié)合生長(zhǎng),最終形成一定厚度的膜。24在Zn2+的類催化還原作用下,NO3被還原生成OH,與電極表面的Zn2+結(jié)合生成Zn(OH2,

28、在高于50時(shí),Zn(OH2發(fā)生脫水反應(yīng),11最終在電極表面生成ZnO,該過(guò)程可由下列各式表示:NO3 +H2O+2eNO2 +2OH(E°=0.240V (2NO3 +6H2O+8eNH3 +9OH(E°=0.373V (3 Zn2+ +2OHZn(OH2(4Zn(OH2ZnO+H2O (5HMT在加熱過(guò)程中,將發(fā)生水解反應(yīng)生成少量的OH和有機(jī)分子四氫基六亞甲基四胺(CH26N4 4H,通過(guò)下式縮寫(xiě)成HMT4H:16(CH26N4+4H2O(CH26N44H+4OH(6 與未添加HMT的電解液情況相比,水解產(chǎn)生的OH必將導(dǎo)致電極表面的pH值增高,加速了Zn2+與OH的沉積反

29、應(yīng)及ZnO晶核的生成,因而,添加了HMT的電解液其電流密度值要比未添加的大些,且HMT濃度越高,其水解程度愈大,相應(yīng)電流值越高,這與圖1的實(shí)驗(yàn)值是吻合的。此外,有機(jī)分子HMT4H的存在顯著降低了溶液的表面張力,極大降低了ZnO成核過(guò)程的勢(shì)壘,與純Zn(NO32水溶液相比,ZnO晶核更容易在具有HMT的溶液中生成和被吸附在襯底表面,為生成高定向ZnO納米棒提供了可能性。圖8為六角纖鋅礦ZnO晶體的晶面結(jié)構(gòu)。ZnO 晶體是由O和Zn離子按|A a B b|(O2的相對(duì)位置用A,B表示,Zn2+的相對(duì)位置用a,b表示方式沿c 軸方向交替堆積而成的六角纖鋅礦結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)排列方式導(dǎo)致其晶體排列為頂層由

30、Zn終止形成(0001面,而底層由O終止形成面,帶正電 圖8 六角纖鋅礦ZnO晶體的晶面結(jié)構(gòu)Fig.8 Structure of crystal planes for hexagonal wurtzite ZnO crystal第 38 卷第 8 期 王艷坤 等：高定向 ZnO 納米棒陣列膜的制備及其光學(xué)性能 · 1425 · 荷的(0001 Zn 面具有化學(xué)活性，而 (0001 O 面是惰 性的。作為一種極性晶體，由于其表面因攜帶電荷 的不同，使晶體沿 c 軸方向具有偶極矩。電沉積開(kāi) 2 始后，生長(zhǎng)單元 Zn(OH4 的負(fù)電荷屬性將導(dǎo)致不同 晶 面 的 生 長(zhǎng) 速 率 不

31、 同 ， 即 v(0001 > v1011 > v1010 > 21,25 v(0001 ， 攜帶 4 個(gè)正電荷的 HMT4H 分子將通 過(guò) Coulomb 引力優(yōu)先吸附在負(fù)極性晶面(即 1011 ， 1010 晶面族的 6 個(gè)晶面上，延緩這些晶面的橫向 2 生長(zhǎng)速率， 而生長(zhǎng)單元 Zn(OH4 則在 Coulomb 引力 10 作用下加速在(0001正極性晶面上優(yōu)先生長(zhǎng)， 如 結(jié)果 ZnO 只在垂直襯底的柱狀晶體頂部 圖 8 所示。 生成，而側(cè)面生長(zhǎng)受到了抑制。這表明由于 HMT 作為一種控制成核試劑參與電沉積過(guò)程，并從動(dòng)力 學(xué)上改變了成核歷程，最終生成了具有高 c 軸擇優(yōu)

32、 取向的 ZnO 納米棒陣列膜。 3 結(jié) 論 以硝酸鋅水溶液為電沉積液，利用 HMT 作為 形貌控制試劑，采用陰極恒電位沉積技術(shù)直接在 ITO 襯底上制備出粒徑約為 200 nm，具有 c 軸高度 擇優(yōu)取向、結(jié)晶性良好、表面均勻致密、接近理想 化學(xué)計(jì)量比的高質(zhì)量 ZnO 納米棒陣列膜。該 ZnO 薄膜在可見(jiàn)光區(qū)具有高透光度(>80%和較為陡峭的 吸收邊緣。 光致發(fā)光譜顯示在 380 nm 處存在 1 個(gè)尖 銳的強(qiáng)紫外發(fā)射峰和 510 nm 處存在 1 寬帶弱綠光發(fā) 射峰， 說(shuō)明制備的 ZnO 納米棒陣列膜具有良好的結(jié) 晶性和優(yōu)良的發(fā)光性能。 最后結(jié)合實(shí)驗(yàn)提出了 HMT 的覆蓋層作用機(jī)理。

33、由于采用了非模板法和免除襯 底預(yù)沉積 ZnO 晶種層的一步法電沉積技術(shù)， 因此在 實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中具有良好的應(yīng)用前景。 參考文獻(xiàn)： 1 SERVICE R F. Materials science: will UV lasers beat the blues ? J. Science, 1997, 276(5314: 895. 2 TAKATA S, MINANI T, NANTO H. DC EL in annealed thin-film of sputtered ZnO J. Jpn J Appl Phys, 1981, 20(9: 17591760. 3 LIN B X, FU Z X,

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