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ZnO/ZnS异质结构纳米锥阵列的制备及其场发射性能的研究

作　者: 陈美陆
导　师: 张喜田
学　校: 哈尔滨师范大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: ZnO/ZnS 纳米锥阵列异质结构极性面场发射
分类号:
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 33次
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内容摘要

新型半导体异质结构是当前半导体科学技术研究的前沿领域。借助异质材料的接触与融合所产生的表面和界面的奇异功能特性，来创造新型材料和器件，已成为许多研究领域的指导思想。典型的II-VI族化合物半导体材料，如ZnO和ZnS，其纳米结构具有低介电常数、高化学稳定性以及优良的压电、光电特性，现已广泛地应用于各种发光与显示装置，光化学催化剂和光敏传感器等领域。因此，以ZnO/ZnS为代表的II-VI族化合物异质结构材料更是纳米科学的研究热点。本论文利用化学气相沉积方法成功地制备了ZnO/ZnS异质结构纳米锥阵列，并结合扫描电子显微镜、X射线电子衍射、透射电子显微镜及EDX线扫等仪器对样品的形貌、结构进行了表征，并重点研究了其超优异的场发射性能。通过透射电子显微镜图像，可以清晰地观察到样品的形貌特征为纳米锥阵列垂直地外延生长在纳米薄片两侧。透射电子显微镜及EDX线扫结果表明，纳米锥阵列为ZnO/ZnS异质结构，ZnO和ZnS的外延关系为（0001)ZnO//(0001)ZnS，异质结界面平行于纳米锥生长方向。在场发射性能测试中，样品显示出极低的开启电场和极高的场增强因子，本论文根据纳米异质结构的特殊带隙特征提出了创新性的合理理论解释。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
第1章绪论  9-16
  1.1 纳米材料和异质结构的简介  9-10
    1.1.1 纳米材料  9
    1.1.2 异质结构  9-10
  1.2 ZnO和ZnS材料简介及其一维纳米材料的研究现状  10-14
    1.2.1 ZnO和ZnS材料基本特性  10-11
    1.2.2 ZnO和ZnS一维纳米材料的研究现状  11-14
  1.3 场致电子发射理论  14-15
    1.3.1 场致电子发射机制  14
    1.3.2 场致电子发射材料  14-15
  1.4 本论文研究的主要内容  15-16
第2章纳米材料的制备方法和表征手段  16-23
  2.1 纳米材料的制备方法  16-18
    2.1.1 化学气相沉积  16-18
  2.2 纳米材料的表征方法  18-23
    2.2.1 形貌表征(SEM和TEM)  18-20
    2.2.2 结构表征(XRD和SAD)  20-21
    2.2.3 性质表征(FE曲线)  21-23
第3章 ZnO/ZnS异质结构纳米锥阵列的制备及其超优异的场发射性能  23-34
  3.1 样品的制备  23-24
  3.2 样品的形貌以及结构表征  24-28
  3.3 样品的形成机制  28-30
  3.4 样品的超优异场发射性能  30-31
  3.5 样品的特殊能带结构和超优异场发射性能的理论解释  31-33
  3.6 本章小结  33-34
结论与展望  34-35
参考文献  35-40
攻读硕士学位期间所发表的学术论文  40-42
致谢  42-43

ZnO/ZnS异质结构纳米锥阵列的制备及其场发射性能的研究

内容摘要

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