ZnO/Ag/ZnO薄膜及其生长ZnO纳米棒形貌与性能研究

发布时间：2025-06-27 00:15

　　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...

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 ZnO的基本性质及应用
        1.1.1 ZnO的基本结构
        1.1.2 ZnO的光电性质
        1.1.3 ZnO的应用
    1.2 表面等离子激元
        1.2.1 研究历史
        1.2.2 原理性质
        1.2.3 三明治结构中金属颗粒的调控作用
2 ZnO的制备和分析
    2.1 射频磁控溅射法(RF)制备ZnO薄膜
        2.1.1 实验基本原理
        2.1.2 实验设备
    2.2 化学溶液沉积法(水溶液法)生长ZnO纳米棒
        2.2.1 实验原理
        2.2.2 实验条件
    2.3 其他方法制备ZnO
        2.3.1 脉冲激光沉积(PLD)
        2.3.2 分子束外延(MBE)
        2.3.3 金属有机物化学气相沉积(MOCVD)
        2.3.4 溶胶-凝胶法
    2.4 ZnO的表征方法
        2.4.1 表面形貌的表征
        2.4.2 微观结构的表征
        2.4.3 光学性质的表征
3 ZnO/Ag/ZnO薄膜的制备和分析
    3.1 Ag薄膜的制备和分析
    3.2 Ag/ZnO薄膜的制备和分析
    3.3 Ag层厚度不同的ZnO/Ag/ZnO薄膜的制备和分析
        3.3.1 结构分析
        3.3.2 光谱分析
4 水溶液法在ZnO/Ag/ZnO基片上生长ZnO纳米结构
    4.0 实验条件
    4.1 微观形貌结果与分析
    4.2 亲疏水性结果与分析
    4.3 光谱结果分析
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：4053496