退火温度对ZnO纳米线阵列形貌、结构和光学特性的影响
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作者:
作者单位:

(1.陕西理工大学 物理与电信工程学院,陕西 汉中 723001; 2.陕西理工大学 陕西省工 业自动化重点实验室,陕西 汉中 723001)

作者简介:

袁兆林(1976-),男,江西丰城人,工学博士 ,副教授,主要从事光电功能纳米材料与器件方面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

陕西省自然科学基金(2017JM6090)和陕西省教育厅自然科学基金(16JK1135)资助项目 (1.陕西理工大学 物理与电信工程学院,陕西 汉中 723001; 2.陕西理工大学 陕西省工 业自动化重点实验室,陕西 汉中 723001)


Effects of annealing temperature on morphology,structure and optical properties of well-aligned ZnO nanowire arrays
Author:
Affiliation:

(1.School of Physics and Telecommunication Engineering,Shaanxi University of T echnology,Hanzhong 723001,China; 2.Shaanxi Key Laboratory of Industrial Automati on,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723001,China)

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    摘要:

    为获得高质量的良好取向和低成本的ZnO纳米 线阵列,利用化学浴沉积法,在石英玻 璃基底上制备ZnO纳米线阵列,在Ar气气氛中对ZnO纳米线阵列分别进行400和800℃的退火 1h处理,利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度 计和荧光光谱仪 分别研究了它们的形貌、晶相结构和光学特性。结果显示,退火处理后,ZnO纳米线平均直 径有所增加, ℃退火后,相邻ZnO纳米线产生粘结。随着退火温度增加,Z nO纳米线阵列的结晶质量逐渐提高,退 火至600℃时,其结晶质量最佳;在可见光区的光学透过率和光学带 宽随退火温度增加而下降。未退 火和退火400℃的ZnO纳米线阵列,仅在390n m波长处附近出现一个很弱的近带边发射峰, 当退火温度在600℃以上时,近带边发射峰迅速增强,并出现一个较 弱绿色发光带。

    Abstract:

    In order to develop low-cost well-aligned ZnO nanowire arrays with h igh quality,in this paper,ZnO nanowire arrays were fabricated on quartz glass substrates by chemical bath depo sition.The ZnO nanowire arrays were then annealed at 400℃,600℃ and 800℃ for 1h in Ar,respectively.Their m orphology,crystalline structure and optical properties were investigated using field emission scanning electron microscopy (FESEM),X-ray diffractometer (XRD),UV-Vis spectrophotometer and fluorescence spectrometer,r espectively.The results show that the average diameter of ZnO nanowires somewhat increases after annealing,a nd after being annealed at 800℃,the adjacent ZnO nanowires are bonded together.With the increase of annealing temp erature,the crystalline quality of ZnO nanowire arrays is gradually improved,and the crystalline quality is t he best when annealed at 600℃. Both the optical transmittance in the visible region and optical bandgap of ZnO nanowire arrays decrease as the annealing temperature increases.Only a weak near-band emission peak located at about 390nm can be observed for the unannealed and annealed samples at 400℃.When the annealing temperature is above 600℃,the near-band emission peak becomes strong sharply and a new weak green emission band can be f ound.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

殷磊,丁和胜,袁兆林,任亚杰,张鹏超,邓建平.退火温度对ZnO纳米线阵列形貌、结构和光学特性的影响[J].光电子激光,2018,29(4):370~376

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  • 收稿日期:2017-08-26
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  • 在线发布日期: 2018-05-02
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