ZnO纳米晶的表面改性及其紫外光电导性能的研究

【摘要】ZnO是一种宽禁带、直接带隙半导体材料,因其具有很多特性,有望成为新一代光电材料。本文利用热注入法合成分散性良好的ZnO纳米晶,并通过不同的方法对纳米晶的表面进行改性。制备了ZnO纳米晶薄膜并测试了其紫外光电导性能,来探讨ZnO纳米晶表面改性的效果。主要研究内容如下：1、利用正丁胺配体交换ZnO纳米晶表面原有的硬脂酸根配体,FTIR表明正丁胺可以有效地取代硬脂酸根,UV表明交换前后的ZnO纳米晶溶液都具备良好的分散性,XRD表明交换前后的ZnO纳米晶都是六方纤锌矿结构,TEM表明ZnO纳米晶从交换前的三角锥形变成了交换后的球形。交换前的ZnO纳米晶薄膜没有任何紫外光响应,而配体交换后的ZnO纳米晶薄膜的光暗电流开关比高达107。以上结果说明正丁胺取代ZnO纳米晶表面硬脂酸根的配体交换是成功的。2、TMAH溶液可以有效地除掉ZnO纳米晶表面的硬脂酸根配体。实验中使用了不同浓度(10mg/mL和20mg/mL)、不同溶剂(甲醇和乙醇)的TMAH溶液,FTIR表明提高TMAH溶液的浓度可以加快硬脂酸根的去除,UV表明TMAH溶液处理可以减弱ZnO纳米晶薄膜的散射,改善薄膜的质量。未经过TMAH溶液处理的ZnO纳米晶薄膜没有任何紫外光响应,而经过TMAH溶液处理的ZnO纳米晶薄膜的光暗电流开关比高达106。
【作者】罗君；
【导师】金一政；叶志镇；
【作者基本信息】浙江大学，材料科学与工程，2014，硕士
【关键词】ZnO纳米晶；配体交换；薄膜；表面改性；紫外光电导；

【参考文献】
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