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本文以ZnO半导体为主要研究对象,在研究ZnO薄膜与纳米棒的制备工艺的同时为提高氧化锌薄膜与纳米棒的晶体质量及光发射性能进行了一系列的实验,其中包括采用两步电解法在基体上先制备一层种子层;在反应溶液中加入聚乙烯基吡咯烷酮;以及在基体上先用脉冲激光沉积法制备一层种子层,再将试样在不同温度下回火等。深入研究了种子层对ZnO薄膜的作用、PVP对氧化锌棒的作用机理以及ZnO棒的发光机制。实验采用两种化学方法(电化学法和湿化学法)分别在ITO镀层导电玻璃和普通玻璃上制备ZnO纳米晶薄膜、自由生长的ZnO纳米棒集合和ZnO纳米棒阵列。在ZnO薄膜的制备过程中,利用两步电化学法,先采用恒电流技术在ITO镀层玻璃上镀上一层种子层,再采用恒电位技术在带有种子层的基体上制备氧化锌薄膜。种子层为ZnO薄膜的生长提供了形核中心,改善了ZnO薄膜的质量。对于ZnO纳米棒,为了提高ZnO在光电领域制备光电器件的应用我们分别通过添加PVP来获得自由生长的ZnO纳米棒集合和采用PLD辅助法制备了高度排列的ZnO纳米棒阵列。提出一种新的通过改变添加剂(聚乙烯基吡咯烷酮(PVP))的加入量来控制直接生长在玻璃基体上的ZnO棒的结构和性能的方法:PVP可以通过物理吸附优先吸附在ZnO的(101? 0)面上,这就钝化了ZnO在这个面上的结晶,从而导致了晶体沿c轴生长,减小棒的直径;另外,PVP跟ZnO先驱的水解反应的水发生键合,所以在适当的浓度范围它可以加速ZnO的形核并提高ZnO的晶体质量;然而,随着PVP浓度的增加,溶液的粘度迅速增加,严重抑制了扩散过程和纳米晶的形成过程。最后,为了提高ZnO棒的晶体质量以及研究它们的光致发光机制,我们对ZnO纳米棒阵列进行在空气中不同温度下的回火,并对回火试样进行X射线光电子能谱分析。XPS的结果表明绿光发射成分可能是由ZnO纳米棒中的一些表面缺陷或VO造成的。黄绿光发射归因于Oi ,黄光发射归因于ZnO纳米棒表面Zn(OH)2的存在和一些缺陷混合体比如VO Zni。