研究目的
研究退火后ZnO微米棒中缺陷相关可见发光增强的起源。
研究成果
退火过程导致氧化锌微棒氮掺杂、表面结构缺陷形成及晶体质量提升。这些变化使缺陷相关的可见光发射显著增强,这归因于Y带态与缺陷态之间高效的非辐射能量转移。该研究为通过退火调控氧化锌微棒的紫外-可见发射比例提供了见解。
研究不足
该研究仅限于分析通过化学浴沉积法生长并在900°C退火的ZnO微棒。所提出的机制基于光致发光和拉曼光谱中观察到的变化,可能无法解释ZnO中所有可能的缺陷相互作用。
1:实验设计与方法选择:
采用低温化学浴沉积法(CBD)合成ZnO微棒,并在氮气氛围下于900°C进行退火处理。通过结构和光学表征研究退火诱导的变化。
2:样品选择与数据来源:
以未掺杂p型(100)硅片为基底沉积微棒,样品包括原位生长和退火处理的ZnO微棒。
3:实验设备与材料清单:
扫描电子显微镜(SEM,日立S-3400N,30kV)、配备铜Kα射线的飞利浦X射线粉末衍射仪、用于光致发光研究的氦镉激光器(325nm)、CCD相机探测器,以及波长514nm的显微拉曼光谱系统。
4:实验流程与操作步骤:
通过化学浴沉积法生长ZnO微棒,采用快速热退火系统进行退火处理,利用SEM、XRD、光致发光和拉曼光谱进行结构与光学表征。
5:数据分析方法:
采用谢乐公式分析XRD数据确定晶粒尺寸,解析光致发光光谱研究发射机制,通过拉曼光谱识别缺陷与结构变化。
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获取完整内容-
scanning electron microscope
S-3400N
HITACHI
Examining the ZnO micropods and their surface morphology.
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X-ray diffractometer
Philips
Phase identification of the micropods.
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He-Cd laser
Excitation source for photoluminescence studies.
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CCD camera
Detector for photoluminescence studies.
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micro-Raman setup
Conducting micro-Raman measurements at room temperature.
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