ZnO纳米带的结构和光学性质随Sn浓度变化研究

在上一节中，我们提到了Sn作为重要的改性元素之一，会对ZnO材料的光学、电学、磁学性能产生明显的影响，着重分析了Sn掺杂到ZnO晶格中引起的纳米带结构上的变化。由于杂质原子与被替代基质原子不同，造成了局部的应力，应力的释放形成了平面缺陷。在本节中，将继续深入研究Sn掺杂浓度对ZnO纳米带的结构和光学性质的影响。我们通过气相输运方法并调整动力学参数合成了不同Sn掺杂浓度的ZnO纳米带，同时也获得了Zn₂SnO₄纳米带，深入研究了掺杂浓度所引起的现象并给出了合理的解释。值得一提的是，Zn₂SnO₄（ZTO）纳米结构目前研究的较少。ZTO和ZnO、SnO₂、In₂O₃、CdO、In₂O₃:Sn（ITO）、Cd₂SnO₄（CTO）一样，都是透明半导体（TCO）家族的成员。由于它们都具有独一无二的光学和电学性质，因此可应用在平面显示器、薄膜光电压器件等领域。目前，一维的TCO材料吸引了众多科研工作者的兴趣^[13,14]。在一维纳米材料领域里，纳米带具有其独特性，可利用它具有规则的几何外形充分研究维度限制的输运现象，可作为未来纳米器件制作的基本单元。到目前为止，多种氧化物纳米带均已被合成，例如SnO₂、In₂O₃、ZnO、CdO、Ga₂O₃的纳米带^[15-17]，近来更多的注意力都集中在二元氧化物纳米带的合成上，相对而言，三元半导体纳米带研究的较少，ZTO纳米带就是其中一种。ZTO由于具有很高的电子迁移率、高电导率和优异的光学性质而备受关注，应用在光电压器件、湿度敏感器等领域。(www.xing528.com)