贺永宁
,
文常保
,
李昕
,
王兆宏
,
朱长纯
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.01.058
针对传统半导体光电探测器件结构的宽带隙半导体紫外探测器可测信号弱的问题,提出了一种基于ZnO纳米线膜的声表面波型紫外探测器.该探测器利用ZnO纳米线膜的强紫外光电响应特性和声表面波器件的灵敏的声电相互作用机制,将采用高纯锌粉的热蒸发氧化工艺制备的纤锌矿型ZnO纳米线制作在已有声表面波小波传感器上.利用光致发光谱研究发现,由于低维激子限域效应和表面效应,所制作ZnO纳米线敏感膜中的紫外光电效应优于外延ZnO半导体薄膜;同时,基于ZnO纳米线膜的声表面波式紫外探测器在紫外光辐照下该探测器的中心频率减小,损耗增大.实验研究表明该器件能够实现长波紫外光的高灵敏度探测.
关键词:
ZnO纳米线膜
,
声表面波
,
紫外探测
,
声电相互作用
,
激子限域效应
刘晗
,
赵小龙
,
彭文博
,
贺永宁
人工晶体学报
报道了一种基于自组装生长ZnO纳米结构的光电导型紫外探测器.首先,在石英衬底上制备银叉指电极,然后溅射ZnO纳米薄膜形成一种共面光电导型金属-半导体-金属(MSM)结构,再利用低压CVD生长方法进行ZnO纳米线的原位生长,从而在器件顶部形成了ZnO纳米线垂直阵列和其上交错排列ZnO纳米线所构成的双层ZnO纳米线结构.这种器件底部的ZnO薄膜既是MSM光电导器件的电荷传输层,也同时作为上层ZnO纳米结构自组装生长的籽晶层,顶部的ZnO纳米结构层作为紫外光敏感层,测试结果表明该器件具有光响应速度快、光响应电流大和良好的紫外响应可分辨特性.研究表明,相比于单根ZnO纳米线光电导紫外器件而言,基于ZnO纳米结构膜层的光电导紫外探测器能够大幅度提高可测光响应电流.
关键词:
氧化锌纳米结构膜
,
自组装
,
紫外探测
张雯
,
贺永宁
,
王红洁
,
金志浩
材料科学与工艺
为获得适用于苛刻环境下的高强度、高气孔率氮化硅陶瓷,采用原位生成纳米碳化硅增强相的方法,以提高材料的性能.从改善凝胶注浆料稳定性着手,利用铈离子(ce~(4+))和醇羟基组成的氧化还原体系对炭黑表面进行接枝改性,将改性后的炭黑与氮化硅粉配合,用于制备多组分凝胶注模成型用复合浆料.探讨了水溶液中丙烯酰胺在炭黑表面接枝反应的影响因素,利用红外谱、热失重、透射电镜等分析手段验证了炭黑表面的接枝情况.研究表明:经接枝改性的炭黑在水分散体系中具有良好的分散稳定性,炭黑经接枝处理后其阻聚性明显下降,可以制备出均一、稳定的多组分浆料,很好地应用于氮化硅凝胶注模成型工艺.
关键词:
炭黑
,
丙烯酰胺
,
接枝反应
,
氮化硅
,
多孔陶瓷
马可
,
贺永宁
,
张松昌
,
刘卫华
人工晶体学报
以Zn粉为材料,采用CVD法在宽温区内可控生长ZnO纳米线.利用SEM对产物进行了微观分析,考察了反应温度与升温时间对ZnO纳米线形貌的影响.用ZnO纳米线制成光电导型紫外光探测器,并测试了该器件的性能,考察了所得ZnO纳米线的光电特性.研究工作表明:用CVD法制备ZnO纳米线时的反应温度不限于某一个特定值,而是常压下在419.5℃以上的温区内均可进行,该宽温区ZnO纳米线CVD合成法的关键在于优化和匹配生长温度与加热时间两个参数.对紫外光探测器的性能测试结果表明,ZnO纳米线具有良好的紫外光电响应特性.
关键词:
ZnO纳米线
,
CVD生长法
,
宽温区生长
,
光电导型紫外线探测器
张雯
,
贺永宁
,
周成波
,
崔吾元
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00602
利用电化学沉积法, 通过调节电解液浓度、时间、温度等因素, 在氧化铟锡(ITO)导电玻璃上制备了形貌不同的氧化锌(ZnO)纳米薄膜. 通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、光致发光谱等测试手段对不同形貌的ZnO纳米薄膜进行了表征和研究. 研究表明, 在高于阈值电压的情况下氧化锌薄膜迅速生成, 微观形貌主要受电解质溶液的浓度影响, 随着电解质浓度的升高可分别获得胞芽状、棒状、片层状结构, 结合晶体生长理论探讨了不同形貌ZnO薄膜的成因. 室温光致发光谱显示片状的ZnO纳米薄膜在近带边有较强的宽化激发峰, 而可见区的发光峰受到明显抑制, 这一结构有望应用于光电器件、传感器等领域.
关键词:
氧化锌
,
nanostructures
,
electrochemical synthesis
,
photoluminescence
商世广
,
赵玲
,
贺永宁
,
杜慧敏
,
赵萍
人工晶体学报
本文以绒面处理的P型硅(111)为衬底,利用磁控溅射、蒸发镀膜和热氧化等技术制备Al/P(cryst-Si: H)/N(Al-Doped ZnO)/ITO结构的异质结太阳能电池,探讨ZnO薄膜的表面形貌、晶体结构以及衬底的可见光反射率等因素对其光电转化性能的影响.扫描电子显微镜分析显示,氧化锌薄膜是具有大量晶界的多孔隙结构.X 射线衍射测试表明,氧化锌薄膜为六方纤锌矿晶体结构.太阳能电池的I-V特性测试显示,在绒面处理的硅基上制备的ZnO异质结太阳能电池具有较好的光伏特性,开路电压VOC为328 mV,短路电流密度JSC 为5.83 mA/cm2,填充因子FF为0.602.
关键词:
太阳能电池
,
磁控溅射
,
异质结
,
光伏特性
李昕
,
于湛武
,
贺永宁
,
刘卫华
,
朱长纯
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.01.041
实验提出以多壁碳纳米管(MWCNT)/ZnO纳米线复合材料作为场发射阴极薄膜,研究其图形化制备工艺以及其场发射特性.用丝网印刷工艺制备图形化MWCNT/ZnO纳米线复合阴极薄膜,实验获得合适的浆料配比以及适合的烘烤和烧结温度.对MWCNT/ZnO纳米线样品进行SEM分析和场发射特性测试,发现图形化阴极设计提高了场发射电流,并且改善场发射发光均匀度;材料组分的低维化明显降低场发射开启电压;加电老练处理有效改善场发射特性.
关键词:
多壁碳纳米管
,
ZnO纳米线
,
丝网印刷
,
场发射特性
徐庆安
,
张景文
,
杨晓东
,
巨楷如
,
贺永宁
,
侯洵
人工晶体学报
doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.02.010
在蓝宝石C面上利用激光分子束外延(L-MBE)的方法,分别在250℃、300℃、350℃、400℃和450℃生长了高度C轴取向的ZnO薄膜.并进行了X射线衍射(XRD)、光致发光(PL)谱的分析.测试结果表明,较低温度时,随着生长温度的升高,薄膜的结晶及发光性能得到提高;但是当温度进一步升高,却有所变差.说明利用L-MBE系统制备ZnO薄膜存在一合适的温度范围,并对此机理进行了深入分析.
关键词:
ZnO薄膜
,
生长温度
,
激光分子束外延
,
X射线衍射
,
光致发光谱
张雯
,
贺永宁
,
周成波
,
崔吾元
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2011.00602
利用电化学沉积法,通过调节电解液浓度、时间、温度等因素,在氧化铟锡(ITO)导电玻璃上制备了形貌不同的氧化锌(ZnO)纳米薄膜.通过X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、光致发光谱等测试手段对不同形貌的ZnO纳米薄膜进行了表征和研究.研究表明,在高于阈值电压的情况下氧化锌薄膜迅速生成,微观形貌主要受电解质溶液的浓度影响,随着电解质浓度的升高可分别获得胞芽状、棒状、片层状结构,结合晶体生长理论探讨了不同形貌ZnO薄膜的成因.室温光致发光谱显示片状的ZnO纳米薄膜在近带边有较强的宽化激发峰,而可见区的发光峰受到明显抑制,这一结构有望应用于光电器件、传感器等领域.
关键词:
氧化锌
,
纳米结构
,
电化学法
,
光致发光
贺永宁
,
朱长纯
,
侯洵
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2008.03.002
ZnO半导体是宽带隙半导体领域中继GaN和SiC之后的研究热点.同时,作为一种氧化物半导体,ZnO半导体在能带结构、晶格缺陷、抗辐照特性以及电学性质等方面具有特殊性,已有的研究中还存在一些不同的认识.本工作在阐述ZnO的晶体结构和基本性质基础之上,对其能带结构和缺陷特征、电子输运以及P型掺杂等主要的半导体特性研究现状进行了较为全面综述和分析.由于ZnO半导体具有高的激子束缚能、优良的电子输运性质、强抗辐照特性以及低成本和环境友好等显著特征,它是未来半导体光电子领域极具应用潜力的新一代宽带隙半导体材料,但是到目前为止,p型掺杂技术仍然是ZnO半导体器件面临的最大挑战.
关键词:
ZnO
,
宽带隙半导体
,
晶体缺陷
,
电子输运
,
p型掺杂
