ZnOAgZnO薄膜及其生长ZnO纳米棒形貌与性能研究
ZnO薄膜生长行为和光学性能研究的开题报告
ZnO薄膜生长行为和光学性能研究的开题报告
一、研究背景
ZnO作为广泛应用的半导体材料，具有广泛的应用前景，在透明电子器件、光电器件、传感器、生物医药等领域中得到了广泛的应用。
其中，ZnO薄膜的生长技术和光学性
能是关键问题，直接影响到其应用性能。
因此，对ZnO薄膜的生长行为和光学性能进行深入研究，具有相当的理论和实际意义。
二、研究目的
本文旨在探究ZnO薄膜在不同制备条件下的生长行为和光学性能，并通过优化制备条件，提高其性能，为ZnO薄膜应用的进一步研究提供理论基础和技术支持。
三、研究内容
（1）ZnO薄膜生长方法的比较和选择，包括气相沉积、溅射、化学气相沉积等。
（2）ZnO薄膜在不同生长条件下的结构和形貌特征研究，包括生长温度、反应气体流量、基底表面处理等。
（3）ZnO薄膜光学性能的测量和分析，包括吸收光谱、荧光光谱、瞬态吸收光谱等。
（4）通过对生长条件的优化，提高ZnO薄膜的光学性能，包括增加其光吸收强度、
增强荧光强度等。
四、研究意义
本文将对ZnO薄膜的生长行为和光学性能进行深入研究，为类似材料的制备提供理论支持和技术基础。
在光电器件、传感器、生物医药等领域，通过提高ZnO薄膜的性能，有望在这些领域中发挥更广泛的应用。
《纳米棒状ZnO自组装结构的制备及其光电性能研究》
《纳米棒状ZnO自组装结构的制备及其光电性能研究》篇一一、引言随着纳米科技的飞速发展，纳米材料因其独特的物理和化学性质在众多领域展现出巨大的应用潜力。
其中，ZnO纳米材料因其优异的电学、光学及光电性能，在光电器件、传感器、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。
本文以纳米棒状ZnO自组装结构为研究对象，详细探讨了其制备方法及其光电性能。
二、纳米棒状ZnO自组装结构的制备1. 材料与设备本实验所需材料包括氧化锌（ZnO）粉末、乙醇、去离子水等。
设备包括磁力搅拌器、水热反应釜、烘箱、扫描电子显微镜（SEM）等。
2. 制备方法采用水热法制备纳米棒状ZnO自组装结构。
具体步骤如下：将一定浓度的ZnO溶液与乙醇和去离子水混合，通过磁力搅拌器搅拌至均匀；将混合溶液转移至水热反应釜中，设置适当的温度和时间进行反应；反应结束后，将产物进行离心、洗涤、干燥等处理，得到纳米棒状ZnO自组装结构。
三、纳米棒状ZnO自组装结构的光电性能研究1. 结构表征利用SEM对制备的纳米棒状ZnO自组装结构进行形貌观察。
结果表明，所制备的ZnO纳米棒具有较高的长径比和良好的分散性。
2. 光学性能通过紫外-可见光谱仪测试纳米棒状ZnO自组装结构的光吸收性能。
结果表明，该结构在紫外光区具有较好的光吸收性能，可用于紫外光探测器等光电器件。
3. 电学性能利用霍尔效应测试仪测试纳米棒状ZnO自组装结构的电学性能。
结果表明，该结构具有较好的导电性能和较低的电阻率，可用于制备高性能的电子器件。
四、结论本文采用水热法成功制备了纳米棒状ZnO自组装结构，并通过SEM、紫外-可见光谱仪和霍尔效应测试仪对其结构和光电性能进行了研究。
结果表明，该结构具有较高的长径比、良好的分散性和优异的光电性能，在光电器件、传感器、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。
五、展望未来，我们将进一步研究纳米棒状ZnO自组装结构的生长机制，优化制备工艺，提高其光电性能。
同时，我们还将探索其在生物医学、环境保护等领域的应用，为纳米科技的发展做出更大的贡献。
《纳米棒状ZnO自组装结构的制备及其光电性能研究》范文
《纳米棒状ZnO自组装结构的制备及其光电性能研究》篇一一、引言随着纳米科技的发展，ZnO纳米材料因其优异的物理和化学性质，如高激子结合能、高电子迁移率等，被广泛应用于光电器件、生物传感器、光催化剂等领域。
本文以纳米棒状ZnO自组装结构为研究对象，探讨了其制备方法及光电性能，旨在为ZnO纳米材料的应用提供理论依据。
二、制备方法1. 材料选择与准备本实验选用高纯度的ZnO粉末作为原料，通过溶胶-凝胶法进行制备。
此外，还需准备乙醇、去离子水、表面活性剂等辅助材料。
2. 制备过程首先，将ZnO粉末溶解在乙醇中，形成均匀的溶液。
然后，加入表面活性剂，在搅拌条件下使溶液形成溶胶。
接着，将溶胶置于适当的温度下进行凝胶化处理，使ZnO纳米棒自组装形成结构。
最后，对所得产物进行清洗、干燥，得到纳米棒状ZnO自组装结构。
三、结构与形貌分析1. 结构分析通过X射线衍射（XRD）对制备的纳米棒状ZnO自组装结构进行物相分析，结果表明，所得产物为六方纤锌矿结构的ZnO。
2. 形貌分析利用扫描电子显微镜（SEM）对样品进行形貌观察，发现ZnO纳米棒呈规则的棒状结构，且自组装形成紧密的结构。
此外，通过透射电子显微镜（TEM）对纳米棒的微观结构进行进一步观察，发现其具有较高的结晶度和良好的分散性。
四、光电性能研究1. 紫外-可见吸收光谱分析通过紫外-可见吸收光谱测试，发现纳米棒状ZnO自组装结构在紫外区域具有较高的光吸收能力。
此外，通过对光谱数据的分析，可以得到其禁带宽度等光电性能参数。
2. 光致发光性能研究光致发光性能是评价半导体材料光学性能的重要指标。
通过光致发光光谱测试，发现纳米棒状ZnO自组装结构具有较好的光致发光性能，发光峰位明确，半峰宽较窄。
这表明其具有较高的光学质量和较好的结晶度。
3. 电学性能研究通过电学性能测试，发现纳米棒状ZnO自组装结构具有较高的电子迁移率和较低的电阻率。
这些电学性能参数对于评估其在光电器件中的应用具有重要意义。
ZnO及其纳米结构的性质与应用
ZnO及其纳米结构的性质与应用本文将综述ZnO及其纳米结构的性质与应用等方面的内容。
1.ZnO的形貌与晶体结构按形貌来分，有单晶ZnO，薄膜ZnO、纳米结构ZnO，纳米结构又分为纳米点、纳米颗粒、纳米线、纳米棒（纳米柱）、纳米管、纳米花、纳米片（纳米带）、纳米弹簧、纳米环、纳米梳、纳米钉（纳米针）、纳米笼、纳米四足体、塔状纳米结构、盘状纳米结构、星状纳米结构、支状纳米结构、中空纳米微球、纳米阵列等。
按晶体结构来分，ZnO又有六方对称铅锌矿结构、四方岩盐矿结构和闪锌矿结构，其中六方对称铅锌矿结构为稳定相结构。
在不同的环境下制备出的ZnO的结构与形貌都不尽相同，而不同的结构与形貌又表现出不同的性质，有不同的应用。
2.ZnO的性质及应用纳米氧化锌材料具有诸多优良的性质，总的来说，可分为三个方面，一是作为半导体材料所具有的性质，二是作为纳米材料而具有的性质，三是其自身独有的性质。
2.1作为半导体材料的ZnO在半导体产业中，一般将Si、Ge称为第一代半导体材料；将GaAs(砷化镓) 、InP(磷化铟) 、GaP(磷化镓)等称为第二代半导体材料；而将宽禁带( Eg >2. 3eV) 的SiC(碳化硅) 、GaN(氮化镓)和金刚石等称为第三代半导体材料。
[1]通常状态下，ZnO是直接宽带隙n型半导体材料，室温下的禁带宽度是3.3eV，是第三代半导体材料中的典型代表。
因而其具有第三代半导体材料所具有的诸多优良性质，比如发光特性、光电特性、电学性质、压阻特性、铁磁性质等。
2.1.1发光特性在半导体中，处于激发态的电子可以向较低的能级跃迁，以光辐射的形式释放出能量，这就是半导体的发光现象。
[2]LED产业中比较有代表性的半导体材料是GaN、SiC、ZnO和金刚石，虽然GaN 与SiC的工艺已经比较成熟，但SiC发光效率低，而ZnO在某些方面具有比GaN更优越的性能，如：熔点、激子束缚能和激子增益更高、外延生长温度低、成本低、易刻蚀而使后继工艺加工更方便等。
形貌和掺杂对纳米ZnO吸波性能影响的研究进展
形貌和掺杂对纳米ZnO吸波性能影响的研究进展近年来，纳米材料在电磁波吸收领域表现出了巨大的应用潜力，其中纳米氧化锌（ZnO）因其优异的电磁性能和潜在的广泛应用而备受关注。
ZnO纳米材料具有较高的比表面积和较好的光电特性，因此被广泛应用于光电器件、传感器、光伏器件等领域。
ZnO纳米材料也被广泛应用于电磁波吸收领域，其在微波和毫米波频段的吸波性能也呈现出了良好的潜力。
研究ZnO纳米材料的形貌和掺杂对其吸波性能的影响具有十分重要的意义。
一、ZnO形貌对吸波性能的影响ZnO的形貌对其电磁波吸收性能具有重要影响。
目前，关于ZnO形貌对吸波性能的影响研究主要集中在ZnO纳米棒、纳米片、纳米颗粒等不同形貌的ZnO材料。
研究表明，不同形貌的ZnO材料具有不同的吸波性能，其中ZnO纳米棒和纳米片材料具有较好的吸波性能。
由于ZnO纳米棒和纳米片具有较大的比表面积和较好的多孔结构，其在电磁波作用下能够有效地产生多重反射、折射和散射，从而显著提高了其吸波性能。
二、ZnO掺杂对吸波性能的影响ZnO的掺杂对其电磁波吸收性能同样具有重要影响。
目前，研究表明，掺杂主要分为金属离子掺杂和非金属离子掺杂两种类型。
金属离子掺杂主要是将一定的金属离子引入ZnO晶格中，而非金属离子掺杂则是将一定的非金属原子引入ZnO晶格中。
研究表明，适量的金属离子掺杂和非金属离子掺杂能够显著改善ZnO材料的电磁波吸收性能，提高其吸波效果。
三、结合形貌和掺杂的影响最近的研究表明，将ZnO的形貌优化和掺杂改性相结合能够更好地提高ZnO材料的电磁波吸收性能。
将金属离子掺杂的ZnO纳米棒材料与优化的形貌结构相结合，能够显著提高ZnO材料在微波和毫米波频段的吸波性能，进一步拓展了ZnO材料在电磁波吸收领域的应用潜力。
深入研究ZnO形貌和掺杂对其吸波性能的影响，并探索形貌和掺杂相结合的优化策略具有重要的科学意义和应用价值。
ZnO薄膜的制备及其特性研究的开题报告
ZnO薄膜的制备及其特性研究的开题报告一、选题背景氧化锌（ZnO）薄膜作为一种重要的无机半导体薄膜材料，具有广泛的应用前景，如太阳能电池、液晶显示器、发光二极管、激光器和传感器等领域。
当前，人们对ZnO薄膜的制备及其特性研究越来越关注，一方面是因为其物理、化学和电学性质的优异性，另一方面是因为其独特的结构和表面形貌，具备纳米级别的尺度效应，这些特性能够为其应用提供更广泛的选择和更大的灵活性。
因此，对ZnO薄膜的制备、性质及其应用进行深入研究有着更大的现实意义和科学价值。
二、研究目的该研究旨在制备高品质的氧化锌薄膜，研究其物理、化学和电学特性，进一步探究其在太阳能电池、液晶显示器、发光二极管和传感器等领域的应用潜力。
三、研究内容1. ZnO薄膜的制备方法研究：通过比较不同的制备方法，探究其对薄膜形貌、晶体结构、晶体质量和光学性能的影响。
2. ZnO薄膜的表面形貌及结构表征研究：利用扫描电子显微镜（SEM）和原子力显微镜（AFM）对制备的ZnO薄膜进行表面形貌的观察和分析，通过X射线衍射（XRD）对其晶体结构进行表征，以及拉曼光谱和傅里叶变换红外光谱（FTIR）对其晶体质量进行评价。
3. ZnO薄膜的光学性能研究：通过紫外可见吸收光谱（UV-Vis）和荧光光谱等光学测试方法，分析其光学性质和能隙以及激子的特性。
4. ZnO薄膜的电学性能研究：通过电学测试方法，如电阻率测试、霍尔效应测试、电容测试等，研究其电学性质及其载流子性质。
四、研究方法1. 制备ZnO薄膜：热蒸发法、溅射法、水热法等方法制备氧化锌薄膜。
2. 对ZnO薄膜的表面形貌和结构进行分析：使用SEM、AFM和XRD对其表面形貌和结构进行分析。
3. 对ZnO薄膜的光学特性进行测试：利用UV-Vis和荧光光谱分析其光学性质和能隙特性。
4. 对ZnO薄膜的电学特性进行测试：分别采取电阻率测试、霍尔效应测试、电容测试等方法，分析其电学性质及其载流子性质。
ZnO薄膜的制备与性能研究
ZnO薄膜的制备与性能研究ZnO是众所周知的一种半导体材料，近年来，它的应用领域不断扩大，包括光电技术、传感器技术、气敏技术、生物技术等领域。
其具有较高的透明度、电阻率、热稳定性和高电子迁移率等优异特性，使得其在各个领域中拥有巨大市场前景。
在这些应用中，ZnO薄膜则是ZnO材料的重要组件之一。
本文主要探讨ZnO 薄膜的制备及其性能研究。
一、ZnO薄膜制备方法1.溶胶-凝胶法ZnO薄膜制备的一种常见方法为溶胶-凝胶法。
该方法主要涉及将预先制备好的ZnO溶胶放置于合适的基底上，然后通过热退火的方式完成ZnO薄膜的制备。
使用该方法，可以获得良好的薄膜质量和较大的薄膜面积，同时可以随意控制薄膜厚度。
2.物理气相沉积法物理气相沉积法是ZnO薄膜制备中最常用的方法之一。
其主要通过采用物理气相沉积设备将高温气体通入反应室，然后将蒸汽通过传输管道沉积在基底上完成ZnO薄膜的制备。
该方法具有制备ZnO晶体中空气杂质较少、晶粒精细等显著的优点。
3.MBE法MBE法是利用分子束外延设备在超高真空环境下生长晶体的方法。
该方法制备的ZnO薄膜具有非常高的晶体质量。
然而，需要难以实现的极限条件，如超高真空环境和较高的晶体表面温度。
二、ZnO薄膜性能研究1.光电性能ZnO薄膜是光学和电学交叉的半导体薄膜。
关于ZnO薄膜的光学性能，已有许多研究。
例如，有研究人员证实了ZnO条纹薄膜在光学上具有比等宽薄膜更高的透射比，这是由于条纹薄膜的形态依赖性的折射率引起的。
此外，ZnO薄膜具有优越的光电转换性能，可用于太阳能电池、传感器等领域。
2.气敏性能ZnO薄膜的气敏性能是其另一个重要的应用领域，具有广泛的市场前景。
研究表明，ZnO薄膜的气敏性能受到薄膜厚度、沉积温度和掺杂类型等多个因素的影响。
例如，掺杂ZnO薄膜的气敏性能不仅可以提高灵敏度，还可以增加电阻率等方面的特性。
3.化学性质关于ZnO薄膜的化学性质，研究人员通常需要从其表面性质、表面反应等多个方面进行分析。
ZnO薄膜的制备及其光学性质的研究
山东建筑大学硕士学位论文
关键词：ＺｎＯ薄膜，射频磁控溅射，光波导，Ｘ一射线衍射，ｃ轴取向
山东建筑大学硕士学位论文
Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＺｎＯ Ｆｉｌｍｓ
ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ（ＺｎＯ）ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ＩＩ－ＩＶ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｗｉｔｈ ａ ｗｉｄｅ ｄｉｒｅｃｔ ｂａｎｄ ｇａｐ ｏｆ ３．３ｅＶ ａｔ ｒｏｏｍ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ａ ｌａｒｇｅ ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ ｂｉｎｄｉｎｇ ｅｎｅｒｙ ｏｆ ６０ｍｅＶ．ＺｎＯ ｆｉｌｍｓ ｈａｖｅ ｍａｎｙ ｒｅａｌｉｚｅｄ ａｎｄ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｍａｎｙ ｆｉｅｌｄｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｓｕｒｆａｃｅ ａｃｏｕｓｔｉｃ ｗａｖｅ ｄｅｖｉｃｅｓ，ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ，ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｐｈｏｔｏｄｅｔｅｃｔｏｒｓ，ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ，ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｄｅｖｉｃｅｓ，ｇａｓ ｓｅｎｓｏｒｓ ａｎｄ ｐｌａｎａｒ ｏｐｔｉｃａｌ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ，ｅｔｃ，ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅｉｒ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｏｐｔｉｃａｌ ａｎｄ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ，ｗｉｔｈ ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ ｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇ ｉｎ ｓｈｏｒｔ ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅｓ，
均一形貌的ZnO纳米棒的制备及其光催化性能研究
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研究简报
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ZnO与Ag纳米复合薄膜的结构与光电性能的研究
本科毕业论文（设计）ZnO/Ag纳米复合薄膜的结构和光电性能研究2016年5月16日独创声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文(设计)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
此声明的法律后果由本人承担。
作者签名:二〇一年月日毕业论文（设计）使用授权声明本人完全了解鲁东大学关于收集、保存、使用毕业论文（设计）的规定。
本人愿意按照学校要求提交论文（设计）的印刷本和电子版，同意学校保存论文（设计）的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存论文（设计）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布论文（设计）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。
（保密论文在解密后遵守此规定）作者签名:二〇一年月日目录1引言 (2)2实验过程与分析方法 (2)2.1纳米复合薄膜的制备 (2)2.2纳米复合薄膜的分析方法 (3)3实验结果与分析 (3)3.1氧化锌单层与银单层的XRR检测与分析 (3)3.2 ZAZ多层膜系统的XRD检测与分析 (4)3.3薄层电阻的测量 (6)3.4光学性质 (7)4结论 ................................................................... .9参考文献 .. (9)致谢 (10)ZnO/Ag纳米复合薄膜的结构和光电性能研究王文彬（物理与光电工程学院应用物理学2012级1班20122313537）摘要：两组透明导电ZnO/Ag/ZnO多层膜系统（ZAZ）依次进行直流磁控溅射沉积。
采用了不同的分析方法研究，分析银层厚度和氧化锌层厚度对ZAZ多层膜系统多层特性的影响。
利用X射线衍射，研究了银层厚度和氧化锌层厚度对多层膜结构的影响。
ZnO纳米结构可控生长和性能研究的开题报告
ZnO纳米结构可控生长和性能研究的开题报告摘要：本文将研究ZnO纳米结构的可控生长以及其在光电领域的应用。
首先介绍了ZnO的结构、性质和应用，并阐述了纳米结构的重要性及其应用价值。
然后，系统介绍了当前ZnO纳米结构的制备方法及优缺点。
最后，提出了一种基于溶胶-凝胶法制备ZnO纳米粉体的方法，并说明了其制备原理、优势和发展前景。
该方法不仅可以控制ZnO纳米晶的形貌和尺寸，还能够调控其光学和电学性能，具有广泛的研究和应用价值。
关键词：ZnO；纳米结构；溶胶-凝胶法；制备；性能1. 研究背景和意义ZnO是一种具有广泛应用前景的半导体材料，其具有宽带隙、高热稳定性、压电性、光电性和化学稳定性等优异性质，可以用于光电器件、传感器、太阳能电池等领域。
由于其在时间和尺寸上的自然限制，纳米结构形态的ZnO材料，有着比普通结构更多的优点，如表面积大、量子效应、较高的比表面/体积比等。
因此，制备可控的ZnO纳米结构是目前研究的热点之一。
目前，制备ZnO纳米结构的方法包括物理制备法（热蒸发法、溅射法、电子束蒸发法等）和化学制备法（水热法、溶剂热法、水热再生法等）。
但这些方法难以控制结构形态和尺寸，且较为复杂。
因此，在可控制的前提下制备ZnO纳米结构，具有极其重要的研究价值。
2. 研究内容和方法本文将采用溶胶-凝胶法制备ZnO纳米粉体。
该方法是一种基于溶胶的化学合成方法。
它以溶胶为原料（通常采用金属有机化合物）制备的具有冷凝性的稀溶胶，再通过温度升高使其凝胶，最后通过煅烧或其它方法得到所需的纳米粉体。
制备过程中，控制溶胶反应条件、加工工艺和热处理温度等，可以控制ZnO纳米晶的形貌和尺寸。
本文研究将从以下几个方面展开：（1）ZnO溶胶的制备及其物理化学特征。
（2）通过调节反应条件，控制ZnO纳米晶的形貌和尺寸，并通过扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其进行表征。
（3）通过紫外-可见吸收光谱、拉曼光谱、X射线衍射和荧光光谱等技术，对制备的样品进行物化性质的测试和分析。
ZnO和AgZnO微纳米结构的制备及其光催化性能研究的开题报告
ZnO和AgZnO微纳米结构的制备及其光催化性能
研究的开题报告
题目：ZnO和AgZnO微纳米结构的制备及其光催化性能研究
研究背景：
光催化技术是当前环境污染治理领域的热点研究方向。
其中，ZnO
和AgZnO是光催化材料的重要代表，具有优异的光催化活性和稳定性，
广泛应用于水处理和有机废水降解等领域。
微纳米结构的引入可以进一
步提高材料的光催化性能，因此，研究ZnO和AgZnO微纳米结构的制备及其光催化性能具有重要意义。
研究内容：
1.采用水热合成法制备ZnO和AgZnO微纳米结构，并进行表征分析。
2.对比分析ZnO和AgZnO微纳米结构的光催化性能差异，并探究影响其光催化性能的因素。
3.考察ZnO和AgZnO微纳米结构在水处理和有机废水降解中的光催化性能。
研究方法：
1.利用水热合成法制备样品，并采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线粉末衍射（XRD）、BET表面积分析、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）等技术对样品进行表征。
2.采用可见光催化降解甲基橙的方法对比分析材料的光催化性能，
并探究影响其光催化性能的因素。
3.采用钴系催化剂法处理水中有机物质，比较ZnO和AgZnO微纳米结构在有机废水降解方面的光催化性能。
研究意义：
通过研究ZnO和AgZnO微纳米结构的制备及其光催化性能，可以探索光催化材料的制备方法和性能，为水处理和有机废水降解等领域提供新的解决方案，同时也为催化材料的研究和应用提供新的思路和方向。
氧化锌纳米结构薄膜的微结构及光电特性调控
氧化锌纳米结构薄膜的微结构及光电特性调控氧化锌(ZnO)具有优异的光电性能,在紫外蓝光光电子器件、透明电子器件、自旋电子器件和压电及热电传感器等领域有着重要的研究价值,目前已成为学术界研究的一个焦点。
虽然对氧化锌的研究已经有了相当长的历史,但ZnO材料的一些光学电学性能及其调控机理并未完全清楚,这些问题包括p型ZnO问题、ZnO的施主受主缺陷的辨认问题、ZnO在可见光区的发光中心问题及ZnO分级结构的可控制备问题等等。
寻找这些问题的答案对于增强、扩展ZnO材料在器件上的应用以及器件功能的实用化来说至关重要。
泽辉化工主要在以下几个方面做了一些工作：(一)采用磁控溅射法制备了Mo掺杂的氧化锌(MZO)薄膜,研究了不同的掺杂量对ZnO薄膜的微结构、电学、光学及发光性能的影响,研究了退火对薄膜导电性能、发光性能的影响。
结果表明,MZO薄膜为多晶颗粒膜,掺钼影响薄膜的表面粗糙度；退火后薄膜的多晶颗粒尺寸变大数倍。
MZO’薄膜均为六方纤锌矿结构,且沿c轴择优生长。
MZO薄膜的平均晶粒尺寸及薄膜内的应力均呈现随Mo掺杂量的增大而先增大后减小的趋势,MZO：2%薄膜具有最大的平均晶粒尺寸和内应力。
退火可以使MZO薄膜的晶粒尺寸明显增大,同时使薄膜中的应力释放。
XPS结果显示Mo在ZnO薄膜中呈+6价,显示Mo6+原子在溅射过程中其自身的化合态保持不变。
MZO：2%薄膜的Zn2p3/2结合能峰中出现位于1022.0eV的子峰(对应于Zni),说明适量Mo掺杂可以促进Zni 原子的生成。
Mo掺杂对薄膜的光学透过率和光学带隙影响不大。
MZO薄膜的电阻率随Mo 掺杂量的增大呈先减小后增大的趋势,说明适量Mo掺杂可以降低MZO薄膜的电阻率。
这应该归因于少量的钼掺杂刺激了Zni缺陷或Zni-X复合缺陷的生成,使薄膜中的Zni缺陷浓度增大,从而使载流子浓度增大。
退火导致薄膜的电阻率急剧增大。
这应该是由于薄膜中Zni缺陷浓度的降低和薄膜表面的氧吸附这两方面的原因导致的。
一维ZnO纳米棒的制备及光学性能研究
一维ZnO纳米棒的制备及光学性能研究一维ZnO纳米棒的制备及光学性能研究摘要：本研究通过氧化锌（ZnO）纳米棒的制备方法，研究了其在光学性能方面的表现。
实验结果显示，制备得到的一维ZnO纳米棒具有优异的光学性能，具备潜在的应用价值。
引言：纳米材料已经成为当今科学研究的热点领域之一，其在光学、电子学和材料领域具有广泛的应用前景。
然而，对于一维纳米材料的制备方法和光学性能的详细研究仍然相对不足。
本研究旨在通过研究一维ZnO纳米棒的制备方法及其光学性能，探讨其在光电子器件以及传感器等领域的应用潜力。
实验方法：本实验选择溶胶-凝胶法及热解法结合的方法来制备一维ZnO纳米棒。
首先，将硝酸锌和乙酸根溶液按照一定比例混合，生成含锌离子的溶液。
接着将其在恒温搅拌的条件下反应，形成溶胶。
随后，将溶胶放置在恒温条件下等待凝胶的形成，完成溶胶-凝胶转变。
最后，将凝胶进行煅烧处理，在一定温度下使凝胶转变为纳米棒状的ZnO。
得到的样品经过扫描电子显微镜（SEM）扫描，能够观察到纳米棒的形貌，并使用紫外-可见光谱（UV-Vis）对其光学性能进行表征。
结果与讨论：通过SEM观察，得到的一维ZnO纳米棒具有均匀的形貌，并且长度约为100-500纳米，直径约为50-100纳米。
这种纳米棒的形状有助于其在光学领域的应用。
并且，通过UV-Vis光谱测量发现，纳米棒在可见光范围内呈现出良好的吸光性能，吸收峰位于400-500纳米，吸收强度较高。
这说明纳米棒对于可见光具有较好的散射和吸收性能，也为其在光电子器件制备方面提供了一定的潜力。
结论：本研究成功制备了一维ZnO纳米棒，并对其光学性能进行了初步研究。
结果表明，制备得到的纳米棒具有良好的形貌和光学性能。
这为进一步研究其在光电子器件以及传感器等领域的应用提供了基础。
同时，本研究的制备方法也可为其他一维纳米材料的合成提供参考。
附：图片说明图1. 一维ZnO纳米棒的SEM图像。
图2. 一维ZnO纳米棒的UV-Vis光谱示意图通过溶胶-凝胶法成功制备了一维ZnO纳米棒，并对其形貌和光学性能进行了研究。
水溶液的化学方法生长zno纳米棒的研究
水溶液的化学方法生长zno纳米棒的研究近年来，由于纳米材料的独特性质，纳米技术在各种领域中被广泛应用。
其中，ZnO纳米材料，尤其是ZnO纳米棒，已被广泛研究，用于光传感器、光电子学、无线电子学和新能源电子学等研究领域。
ZnO纳米棒的形状可以直接影响其性能，因此研究如何生长ZnO纳米棒的方法及其影响因素具有重要的意义。
研究表明，化学沉积法是最常用的ZnO纳米棒生长方法。
这一方法通过将Zn2+和O2等原料放入水溶液中，然后由反应物构建纳米棒，从而形成ZnO纳米棒。
水溶液中反应的主要步骤是，Zn2+和O2-游离在水溶液中，然后发生反应，形成ZnO棒，经过一定的时间反应，ZnO 纳米棒会被构建出来。
另外，影响ZnO纳米棒生长的因素也有很多。
例如，水溶液中反应温度的变化会影响ZnO纳米棒的生长，反应温度过高可能会减缓ZnO纳米棒的生长，而反应温度过低可能会导致ZnO纳米棒构建不完整。
此外，反应溶液的pH值也会影响ZnO纳米棒的生长，pH值过高可能会导致ZnO纳米棒结晶生长不完整，而pH值过低可能会导致ZnO 纳米棒的生长速率较慢。
此外，水溶液中的各种反应物的浓度也会影响ZnO纳米棒的生长，反应物浓度过高可能会导致ZnO纳米棒生长不规则，而反应物浓度过低可能会导致ZnO纳米棒生长速率缓慢。
此外，在水溶液中生长ZnO纳米棒时，还需要考虑到添加剂的影响。
添加剂能够影响ZnO纳米棒生长过程中反应溶液的稳定性，以及使反应物在水溶液中的活性，从而提高ZnO纳米棒的生长速率和质量，并可能控制纳米棒的结晶度。
基于以上讨论，水溶液中化学方法生长ZnO纳米棒的研究具有重要意义。
研究人员需要通过控制水溶液反应的温度、pH值和反应物的浓度，以及合理添加一定的添加剂，调节ZnO纳米棒生长的过程，为精确控制ZnO纳米棒形状提供参考。
综上所述，本文旨在探讨水溶液中化学方法生长ZnO纳米棒的研究。
研究表明，这一方法可以通过将Zn2+和O2-等反应物放入水溶液中，然后由反应物构建出ZnO纳米棒。
ZnO与AgZnO纳米材料的合成及性质研究的开题报告
ZnO与AgZnO纳米材料的合成及性质研究的开题
报告
引言：
近年来，纳米技术已经成为了材料科学领域中备受关注的研究领域。
纳米材料具有较大的比表面积、优异的光学、电学、磁学和催化性能等
特点，因此在能源、环境、医药等方面的应用具有广泛的前景。
其中，ZnO及其衍生物在太阳能电池、气敏、催化、光电子学等领域得到了广
泛应用。
AgZnO纳米材料具有优异的抗菌性能，因此在生物医学领域也
具有广泛的应用。
因此，本研究拟从纳米材料的合成及性质入手，对
ZnO及AgZnO纳米材料进行探究。
研究内容：
1. 合成ZnO纳米材料
采用化学溶液法、水热法和气相沉积法等方法合成ZnO纳米材料，
并通过XRD、TEM等对其结构与形貌进行表征。
同时，进一步探究ZnO
纳米材料的光学和电学性质。
2. 合成AgZnO纳米材料
通过制备AgZnO共沉淀法及水热法制备AgZnO纳米材料，并通过SEM、EDS等对其结构与形貌进行表征。
同时，测定其抗菌性能及光学性能。
3. 比较性质
对合成的ZnO与AgZnO纳米材料的光学、电学、磁学特性和抗菌性能等进行对比研究，探究其物理、化学、生物学特性的异同，为后续的
纳米材料应用研究提供参考。
结论：
本研究将通过实验探究ZnO与AgZnO纳米材料的结构、形貌及其光学、电学、磁学特性和抗菌性能等，为这两种纳米材料的应用提供可靠的物理和化学性质基础，并为开发高性能的纳米材料奠定基础。
氧化锌纳米棒阵列的控制生长及其光学性能研究的开题报告
氧化锌纳米棒阵列的控制生长及其光学性能研究的开题报告题目：氧化锌纳米棒阵列的控制生长及其光学性能研究研究背景和意义：氧化锌（ZnO）是一种广泛应用于半导体器件、光学器件等领域的重要材料。
近年来，氧化锌纳米棒阵列引起了人们的广泛关注，因为它具有优异的光学性能和潜在的应用价值。
氧化锌纳米棒阵列的性能主要受到其结构、尺寸和排列方式等因素的影响。
因此，控制氧化锌纳米棒阵列的生长和结构具有重要的理论和应用价值。
研究内容和方法：本研究的主要内容是探究氧化锌纳米棒阵列的控制生长和光学性能。
具体研究内容包括：1. 探究不同生长条件下氧化锌纳米棒的生长规律和微观结构特征。
2. 研究氧化锌纳米棒阵列的光学性能，包括吸收、发射和传输等方面。
3. 通过控制生长条件优化氧化锌纳米棒阵列的光学性能。
研究方法包括化学合成法、物理气相沉积法、扫描电子显微镜、原子力显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪等材料表征技术以及光谱分析仪等光学测试仪器。
研究意义和创新性：本研究的意义在于探究氧化锌纳米棒阵列的控制生长和光学性能，为氧化锌纳米棒阵列的应用提供理论和实验基础。
本研究的创新性在于结合化学合成法和物理气相沉积法实现氧化锌纳米棒阵列的控制生长，并对其光学性能进行深入研究，具有一定的实用性和应用前景。
研究的预期目标和成果：本研究的预期目标是实现氧化锌纳米棒阵列的控制生长，并探究其光学性能的规律和特点。
预期成果包括：1. 建立有效的氧化锌纳米棒阵列控制生长方法和优化光学性能的策略。
2. 揭示氧化锌纳米棒阵列的光学性能、尺寸效应和排列方式对性能的影响规律。
3. 探索氧化锌纳米棒阵列在光学器件等领域的应用前景和潜力。
时间计划和进度安排：本研究计划在3年内完成，具体时间计划和进度安排如下：第一年：熟悉实验方法，探究氧化锌纳米棒阵列的基本性质和生长机制。
第二年：系统研究氧化锌纳米棒阵列的光学性能，并探索优化光学性能的方法。
第三年：进一步探究氧化锌纳米棒阵列在光电器件和传感器等领域的应用前景和潜力。
ZnO纳米结构薄膜的水热法生长及其机理研究的开题报告
ZnO纳米结构薄膜的水热法生长及其机理研究的开题报告
1. 研究背景
ZnO作为一种重要的半导体材料，由于其优异的光电性能和化学稳定性，在光电器件、传感器、太阳能电池等领域得到了广泛的应用。
其性能的优异性往往与其形貌和结构有关。
传统的化学合成法通常会得到大颗粒的ZnO材料，难以得到细小的纳米结构，且晶体质量也难以完全控制。
因此，近年来研究者采用水热法来合成ZnO纳米结构材料，水热法的条件可控性高，可以得到不同形貌和尺寸的ZnO纳米结构材料，且还有利于形成高品质的晶体。
2. 研究目的
本研究以水热法合成ZnO纳米结构薄膜为研究对象，探究水热合成条件对ZnO 纳米结构形貌和晶体质量的影响，同时深入研究水热合成机理，为制备高品质、高性能的ZnO纳米结构材料提供理论基础。
3. 研究内容
(1) 实验设计：选取一系列不同的水热合成条件，包括反应温度、反应时间、前驱体比例等，通过改变这些条件来合成不同形貌的ZnO纳米结构材料。
(2) 实验方法：采用常见的水热法合成ZnO纳米结构材料，并通过SEM、XRD等手段来表征其形貌和晶体质量。
(3) 实验结果分析：对实验结果进行详细分析，探究不同条件对ZnO纳米结构形貌和晶体质量的影响，并尝试建立相关模型以解释这些影响机理。
(4) 讨论和结论：基于实验和分析结果，讨论水热法的优缺点和适用范围，总结本研究的主要发现和结论。
4. 研究意义
本研究将为制备高性能、高品质的ZnO纳米结构材料提供重要的理论指导，同时也将为理解水热法的合成机理提供新的视角。
此外，研究结果还有望为其在光电器件、太阳能电池等领域的应用提供新的思路。
ZnO多层膜的制备、形貌及光电性能研究的开题报告
纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜的制备、形貌及光电性能研究的开题报告摘要：本文将研究纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜的制备、形貌以及光电性能。
采用射频磁控溅射技术在玻璃基板上制备纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜，研究多层膜的形貌特征和微观结构。
利用紫外-可见漫反射光谱和荧光光谱测试多层膜的光学性质。
采用霍尔测试仪和电学测试系统测试多层膜的电学性能。
关键词：纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜；射频磁控溅射；多层膜形貌；光电性能一、研究背景和意义ZnO是一种广泛应用于半导体和光电器件的优良材料。
随着生物与材料科学的快速发展，纤维形状的ZnO材料在医疗、防护和环境领域得到了广泛的应用。
在纤维形状的ZnO材料应用中，多层膜是一种常见的结构，特别是在光电器件方面，多层膜的应用日益重要。
Ag作为一种低电阻率的导电材料，常用于电子器件和光电器件中。
ZnO/Ag/ZnO多层膜具有优异的光电性能和稳定性，其主要应用于透明导电膜、太阳电池、OLED以及其他光电器件中。
因此，纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜的研究具有重要的科学意义和实际应用价值。
二、研究内容和方法1.实验方法（1）采用射频磁控溅射法制备纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜；（2）利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究多层膜的形貌和微观结构；（3）采用紫外-可见漫反射光谱和荧光光谱测试多层膜的光学性质；（4）采用霍尔测试仪和电学测试系统测试多层膜的电学性能。
2.实验步骤（1）将纤维基放入射频磁控溅射系统中；（2）在真空气氛下进行预处理，清洗纤维基表面；（3）使用氧气气体使得目标材料的氧化膜失效，实现ZnO的沉积；（4）将Ag靶替换到目标版中，制备Ag层；（5）使用氧气气体，沉积第二层ZnO膜；（6）获得多层膜。
三、研究意义与预期结果本文将研究纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜的制备、形貌及光电性能研究，有望获得以下成果：（1）成功制备纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜；（2）研究多层膜的形貌特征和微观结构；（3）测试多层膜的光学性能，包括吸收光谱、荧光光谱等；（4）测试多层膜的电学性能，包括载流子浓度、载流子迁移率等。
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Abstract ............................................................................................................................. II 1 绪论 .............................................................................................................................. 1 1.1 ZnO 的基本性质及应用................................................................................... 1 1.1.1 ZnO 的基本结构.................................................................................... 1 1.1.2 ZnO 的光电性质.................................................................................... 2 1.1.3 ZnO 的应用............................................................................................ 4 1.2 表面等离子激元 ............................................................................................... 4 1.2.1 1.2.2 1.2.3 2.1 研究历史 ................................................................................................ 4 原理性质 ................................................................................................ 5 三明治结构中金属颗粒的调控作用 .................................................... 5
- II -
大连理工大学硕士学位论文
目
摘
录
要 ............................................................................................................................. I
硕 士 学 位 论 文
ZnO/Ag/ZnO 薄膜及其生长 ZnO 纳米棒形貌与 性能研究
Properties and morphology of ZnO Nanorods grown on it and ZnO/Ag/ZnO mutilayers
作 者 姓 名： 学科、 专业： 学 号： 指 导 教 师： 完 成 日 期：
-I-
ZnO/Ag/ZnO 薄膜及其生长 ZnO 纳米棒的形貌与性能研究
Properties and morphology of ZnO Nanorods grown on it and ZnO/Ag/ZnO mutilayer
Abstract
ZnO/Ag/ZnO multilayer films with different Ag thickness were deposited by RF magnetron sputtering to study how the morphology and the size of the silver layer affect the optical transmittance enhancement and the photoluminescence enhancement. Field emission scanning electron microscope (FESEM), Atomic force microscope (AFM), X-ray diffraction (XRD), Transmittance, Photoluminescence (PL) are used to measure and analysis the structural, morphological and optical properties of ZnO/Ag/ZnO films. ZnO/Ag/ZnO sandwich structures obtained with optimized deposition conditions are used as a seed layer to grow ZnO array nanorods with various solution concentrations and decorated with Ag nanoparticles. Meanwhile, contrast experiments of a single ZnO with same thicknesses as a seed layer for the growth of ZnO array nanorods are also carried out. We study how seed layer’s structure, solution concentration and decorated Ag nanoparticles influence the morphological, hydrophobic and optical properties of ZnO nanorods using FESEM, PL, and water contact angle measurement. The results show that with the increase of Ag film thickness ranging from 3.2 nm to 22 nm there are obvious red shifts in surface plasmon resonance peaks, indicating that the surface plasmon resonance wavelength and optical broadening are associated with the morphology and size of Ag. A strong enhanced transmittance in optical wavelength range of 500~700 nm is observed for ZnO/Ag/ZnO multilayer films with Ag layer thickness of 3.2 nm. The strongest UV and VIS emissions of a certain ZnO/Ag/ZnO multilayer film with the silver thickness of about 10 nm are over five times and twenty times stronger than these of a pure ZnO single layer, respectively. ZnO array nanorods grown on the ZnO(30nm)/Ag(3.2nm)/ZnO(70nm) seed layer have the characteristics of higher density, more uniform size distribution, and more disorderly growth orientation that ZnO array nanorods grown on a single ZnO(100nm) seed layer. For ZnO nanorod array/ZnO grown in various solution concentrations there is a change from hydrophobic to hydrophilic property. ZnO array nanorods /ZAZ with the higher solution concentration of 75 mmol/L has a super hydrophobic property; and PL spectra of ZnO nanorod array/ZAZ with the appropriate solution concentration of 50 mmol/L have UV enhancement more than 3 times that of ZnO array nanorods /ZnO . Key Words： ZnO/Ag/ZnO multilayer film; Magnetron sputtering; Optical property; ZnO array nanorods;
大连理工大学硕士学位论文
摘
要Leabharlann 采用射频磁控溅射法制备不同厚度 Ag 层的 ZnO/Ag/ZnO 多层膜。研究了不同厚度 Ag 层对多层膜可见光增透和荧光强度的影响。利用扫描电子显微镜（SEM)、原子力显 微镜(AFM)、X 射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光谱仪、光致发光（PL）光谱对多层 膜 ZnO/Ag/ZnO 的形貌、 结构和光学特性进行研究。 此外， 采用优化参数的 ZnO/Ag/ZnO 三明治结构作为种子层，与无 Ag 层的单层 ZnO 种子层作对比，采用水溶液法在不同的 种子层上制备不同浓度的 ZnO 纳米棒阵列以及进行表面 Ag 纳米颗粒修饰。 采用扫描电 子显微镜、水接触角测量仪、光致发光光谱分别研究种子层结构、溶液浓度和表面 Ag 纳米颗粒修饰对 ZnO 纳米棒形貌、疏水性和光学性能的影响。研究结果表明： 1.当 Ag 薄膜厚度从 3.2nm 增加到 22nm 时， 表面等离子体共振峰发生明显红移， 其 展宽程度与颗粒尺寸的分散程度有关。 2.与 ZnO 单层薄膜相比， ZnO/Ag(3.2nm)/ZnO 薄膜在 500~700nm 波长范围内光学透 过率明显增强；ZnO/Ag(10nm)/ZnO 薄膜紫外发光强度增加 5 倍，可见发光强度增加 20 倍。 3.单层 ZnO 种子层生长的纳米棒密度小，尺寸大且不均匀，生长取向性较好，随着 溶液浓度增加，发生由疏水性向亲水性的转变； 4.ZAZ 种子层生长的纳米棒密度高、尺寸分布均匀、生长取向性较杂乱，当溶液浓 度为 75 mmol/L( 毫摩尔每升 ) 时， ZnO 阵列纳米棒具有超疏水性；当溶液浓度为 50 mmol/L 时，ZnO 阵列纳米棒 PL 光谱紫外发光强度增强 3 倍以上。 关键词：ZnO/Ag/ZnO；磁控溅射；光学特性；水溶液； ZnO 阵列纳米棒