O2浓度对纳米氧化锌形貌产量和发光性质的影响-表面技术.PDF

表面技术 第46 卷 第9 期 ·166 · SURFACE TECHNOLOGY 2017 年9 月 O 浓度对纳米氧化锌形貌、产量和发光性质的影响 2 田会娟 1,2 （1.唐山学院 环境与化学工程系，河北 唐山 063000；2.中国科学院过程工程研究所，北京 100190) 摘 要： 目的研究不同 O 体积浓度下，双管管式炉内不同沉积位置处纳米ZnO 形貌、产量和发光性质的 2 变化规律。方法 采用化学气相沉积法，在双管管式炉的三个不同沉积位置制备了具有不同形貌、产量和性 质的纳米 ZnO 产物。采用扫描电子显微镜（SEM ）、X-射线衍射仪（XRD ）和荧光分光光度计（PL ）等对 产物的形貌、结构和光致发光性能进行表征和测试。结果 SEM 表明 O2 体积浓度较小时，有利于形成针状 的多脚结构。O 体积浓度较大时，有利于生成棒状的多脚状结构。通过对比沉积产物产量发现，当O 体积 2 2 浓度较低时，沉积反应主要发生在内管外。随着O2 体积浓度的增大，沉积产物逐渐向内管内部转移，内管 口附近的沉积产物增多。XRD 结果表明所有产物均为六方纤锌矿结构，当O 体积浓度为0.0625%时，产物 2 沿c 轴择优生长。随着O 体积浓度的增加，无明显择优取向。PL 结果表明，紫外发射峰与绿光发射峰强度 2 的比值随着O 体积浓度的增加而增大，说明绿光发射峰主要由氧空位引起，随着O 体积浓度的增加，氧空 2 2 位逐渐减少。结论 通过调节 O2 体积浓度可以制备出不同形貌和发光性质的纳米 ZnO ，从而应用于不同领 域，并且在适当的沉积位置可以获得最大产量。 关键词：化学气相沉积；纳米氧化锌；双管管式炉；产量；光致发光；形貌 中图分类号：TQ110.3 文献标识码：A 文章编号：1001-3660(2017)09-0166-05 DOI ：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.09.026 Effects of O Concentration on Morphology, Yield and Luminosity of ZnO 2 Nanostructures TIAN Hui-juan1,2 (1.Department of Environmental and Chemical Engineering, Tangshan University, Tangshan 063000, China; 2.Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China) ABSTRACT: The work aims to study effects of O2 concentration on morphology, yield