有機(jī)材料異質(zhì)結(jié)電致發(fā)光特性的研究的開題報告

ZnO納米棒/有機(jī)材料異質(zhì)結(jié)電致發(fā)光特性的研究的開題報告摘要：本文計劃研究ZnO納米棒/有機(jī)材料異質(zhì)結(jié)的電致發(fā)光特性。首先，將采用溶膠-凝膠法制備ZnO納米棒。其次，利用溶液法或蒸發(fā)法將有機(jī)材料聚苯乙烯（PS）覆蓋在ZnO納米棒表面，形成ZnO納米棒/PS異質(zhì)結(jié)。接下來，利用高分辨率透射電子顯微鏡、原子力顯微鏡等表征手段，對ZnO納米棒/PS異質(zhì)結(jié)進(jìn)行結(jié)構(gòu)、表面形貌等性質(zhì)的研究。最后，利用電致發(fā)光測試系統(tǒng)對樣品進(jìn)行電學(xué)測試，探究ZnO納米棒/PS異質(zhì)結(jié)的電致發(fā)光特性。關(guān)鍵詞：ZnO納米棒，異質(zhì)結(jié)，有機(jī)材料，電致發(fā)光一、研究背景和意義ZnO具有較大的能帶寬度、直接能隙、高載流子遷移率等優(yōu)異的物理性質(zhì)，因此被廣泛用于光電器件中，例如光電探測器、太陽能電池、發(fā)光二極管等。其中，ZnO納米棒顯示出更好的器件性能和更廣闊的應(yīng)用前景，主要是由于其較大的表面積、較短的載流子傳輸距離、較小的能帶彎曲等因素。因此，ZnO納米棒被視為發(fā)展新型光電探測器、太陽能電池、發(fā)光二極管等光電器件的重要研究方向之一。另一方面，聚合物作為一種類有機(jī)半導(dǎo)體，由于其自重小、易制備和較低的能帶隙等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于有機(jī)光電器件中。近年來，將聚合物引入到納米棒材料異質(zhì)結(jié)中，可以有效地改善異質(zhì)結(jié)的光致發(fā)光和電致發(fā)光特性。這里，特別需要注意的是，異質(zhì)結(jié)的制備過程對于材料結(jié)構(gòu)和性能的影響尤為重要。因此，在本文中，我們將研究ZnO納米棒/聚苯乙烯（PS）異質(zhì)結(jié)的制備方法和特性，旨在探究這種異質(zhì)結(jié)對電致發(fā)光性能的影響。二、研究內(nèi)容和方法1.ZnO納米棒制備方法本研究將采用溶膠-凝膠法制備ZnO納米棒。該方法具有制備簡單、成本低廉、易于控制形貌等優(yōu)點(diǎn)，因此在ZnO納米棒的制備中被廣泛應(yīng)用。主要步驟如下：（1）在乙醇中加入氯化鋅，并用磷酸鎂調(diào)節(jié)pH值；（2）將溶液在恒溫下振蕩，直至形成透明膠體；（3）將膠體放置在常溫下凝膠，然后進(jìn)行燒結(jié)。2.異質(zhì)結(jié)制備方法本研究將采用溶液法或蒸發(fā)法在ZnO納米棒表面制備有機(jī)材料PS，形成ZnO納米棒/PS異質(zhì)結(jié)。具體步驟可參考文獻(xiàn)[1]。3.材料表征本研究將利用高分辨率透射電子顯微鏡、原子力顯微鏡等表征手段，對ZnO納米棒/PS異質(zhì)結(jié)進(jìn)行結(jié)構(gòu)、表面形貌等性質(zhì)的研究。4.電致發(fā)光測試通過建立電致發(fā)光測試系統(tǒng)，對ZnO納米棒/PS異質(zhì)結(jié)的電致發(fā)光特性進(jìn)行測試，探究其性能特點(diǎn)以及異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)對電致發(fā)光性能的影響。三、預(yù)期成果及其意義本研究通過對ZnO納米棒/PS異質(zhì)結(jié)的制備方法和性質(zhì)的研究，期望獲得以下成果：（1）成功制備ZnO納米棒/PS異質(zhì)結(jié)，并對異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行表征；（2）探究ZnO納米棒/PS異質(zhì)結(jié)的電致發(fā)光特性，確定其在光電器件中的應(yīng)用前景；（3）為ZnO納米棒/有機(jī)材料異質(zhì)結(jié)的制備與性質(zhì)研究提供理論基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。參考文獻(xiàn)：[1]Guo,F.,Lv,H.,Li,M.,Guo,M.,Zhang,Q.,&Li,M.(2013).FabricationandelectroluminescenceofhybridZnOnanorods/polymerhete