基于生长密度调控的两类氧化锌纳米线量子阱的PLD制备与光学性质研究
批准号:
51002065
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
曹丙强
依托单位:
学科分类:
无机非金属半导体与信息功能材料
结题年份:
2013
批准年份:
2010
项目状态:
已结题
项目参与者:
段广彬、巩海波、胡夕伦、魏浩铭、李伟
中文摘要
纳米线异质结是纳米光电子器件的重要构筑单元,也是研究低维系统量子效应的理想模型。本项目利用高压(~100mbar)脉冲激光沉积(PLD)技术,在氧化锌衬底缓冲层上,通过引入纳米线和薄膜的竞争生长机制,并辅以其他生长参数优化,制备生长密度和形貌可控的氧化锌纳米线阵列;进而分别以高、低密度纳米线阵列为模板,利用低压(~0.00001mbar)PLD外延技术,生长轴向和径向ZnO/ZnMgO基纳米线量子阱,并建立纳米线密度及PLD参数与其异质结构生长的关系。通过PL/CL光谱等实验手段系统研究两类纳米线量子阱的光学性质,深入探索不同纳米线量子阱中载流子限域特征。旨在获得两类结构均匀的氧化锌纳米线量子阱生长及性能调控的新方法,并揭示纳米线量子阱结构与其载流子限域特征之间的关联。这项研究不仅在学术上具有重要意义,还可为构筑基于氧化锌纳米线的光电子器件提供材料基础。
英文摘要
纳米线异质结是纳米光电子器件的重要构筑单元,也是研究低维系统量子效应的理想模型。在本项目资助下,利用自主设计、搭建的高压-低压激光脉冲沉积(PLD)生长系统,研究了压强、催化剂、掺杂等对氧化锌纳米线阵列生长的影响。通过预先在衬底上生长一层氧化锌薄膜缓冲层,利用薄膜二维外延生长和纳米线一维取向生长的竞争机制,实现了氧化锌纳米线阵列生长密度的大范围可控(10~10-2/μm2)。进而,分别以高、低密度纳米线阵列为模板,利用低压(~0.00001mbar)PLD外延技术,生长了结构均匀的轴向、径向ZnO/ZnMgO基纳米线量子阱;获得了纳米线密度及PLD生长参数与其异质结生长的关系;观察到了两类纳米线异质结的量子限域效应。此外,我们还进一步深入研究了氧化锌纳米线及纳米颗粒的光学性质,探讨了氧化锌纳米线阵列在无机氧化物太阳能电池领域的应用。这项研究不仅提供了一种纳米线异质结制备的新方法,还可以为构筑基于氧化锌纳米线的光电转换器件提供材料基础。
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DOI:
10.1166/sam.2012.1301
发表时间:
2012-03
期刊:
Science of Advanced Materials
影响因子:
0.9
作者:
[P. Zhang;G. Zhou;H. Gong;Hongyan Xu;D. Nakamura;T. Okada;H. Zeng;Bingqiang Cao]
通讯作者:
P. Zhang;G. Zhou;H. Gong;Hongyan Xu;D. Nakamura;T. Okada;H. Zeng;Bingqiang Cao
DOI:
--
发表时间:
2012
期刊:
Journal of Inorganic Materials
影响因子:
1.7
作者:
[张鹏, 王培吉, 曹丙强]
通讯作者:
曹丙强
Zn1−xMgxO (0≤x≤0.05) nanowalls grown on catalyst-free sapphire substrates by high-pressure PLD and their photoluminescence properties
无催化剂蓝宝石衬底上高压PLD生长Zn1−xMgxO (0≤x≤0.05)纳米墙及其光致发光性能
DOI:
10.1007/s00339-012-7327-2
发表时间:
2013
期刊:
Applied Physics A
影响因子:
--
作者:
[Peng Zhang, Ling Chen, M. Zi, Zhiwen Qiu, H. Gong, Bingqiang Cao]
通讯作者:
Bingqiang Cao
DOI:
--
发表时间:
2012
期刊:
Journal of Inorganic Materials
影响因子:
1.7
作者:
[魏浩铭, 陈令, 巩海波, 曹丙强]
通讯作者:
曹丙强
Tuning the lateral density of ZnO nanowire arrays and its application as physical templates for radial nanowire heterostructures
调节 ZnO 纳米线阵列的横向密度及其作为径向纳米线异质结构物理模板的应用
DOI:
10.1039/b926475b
发表时间:
2010-01-01
期刊:
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY
影响因子:
--
作者:
[Cao, B. Q., Zuniga-Perez, J., Grundmann, M.]
通讯作者:
Grundmann, M.
共 15 条
利用气相异质外延构筑2T/3T型全无机钙钛矿/晶硅叠层电池及性能研究
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批准号:52572168
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项目类别:面上项目
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资助金额:50.00万元
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批准年份:2025
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负责人:曹丙强
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依托单位:
具有能隙梯度的全无机甲胺铅碘薄膜太阳能电池的能带设计、构筑与性能研究
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批准号:51472110
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项目类别:面上项目
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资助金额:83.0万元
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批准年份:2014
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负责人:曹丙强
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依托单位:
集成了不同量子阱的PIN型氧化锌纳米线LED阵列的构筑与电致发光性能研究
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批准号:11174112
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项目类别:面上项目
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资助金额:67.0万元
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批准年份:2011
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负责人:曹丙强
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依托单位:
国内基金
海外基金