氧化鋅奈米線成長控制之研究

The study of fabrication of ZnO nanowires

姜秀日(Hsiu-Jih Chiang)

指導教授 ： 王耀德

國立臺北科技大學/電資學院/光電工程系研究所/碩士(2008年)

https://doi.org/10.6841/NTUT.2008.00593

摘要

本研究的目的是成長寬能隙半導體材料的奈米線，改善目前文獻上關於奈米線成長方向性和成長機制了解的不足，以對我國LED技術發展上有所貢獻。本研究是利用Sputtering濺鍍Buffer layer在玻璃基板上，再利用超音波噴霧輔助法，透過Vapor-Lquid-Solid(VLS)機制，使基板在適當的溫度和壓力下成長出氧化鋅奈米柱之結構。首先觀察不同濃度的奈米金溶液對奈米線的影響，再觀察不同基板溫度下的奈米線成長有何不同，整理成長時間對長度的變化，最後觀察玻璃基板上成長的奈米線之結構和方向性。實驗中利用原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope)、掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope)、光激發光譜儀(PL)和X光繞射儀(XRD)等儀器測量試片的特性。X光繞射儀(XRD)結果計算出( 0 0 2 )方向的比例，在不同的濃度影響奈米線的直徑寬度和密度，以及在不同溫度下所造成的影響。玻璃基板成長時間影響奈米線的長度和方向性，而Buffer layer有助改善氧化鋅奈米線成長機制。在光激發光譜儀(PL)上，發現不同基板下的奈米線，有所不同的發光特性。

關鍵字

固-液-氣成長機制 ； 氧化鋅奈米柱

並列摘要

The role of a ZnO buffer layer on the Vapor-Liquid-Solid (VLS) of ZnO nanowire arrays was analyzed. ZnO buffer layers were deposited on conducting glass substrates by sputtering process. A simple and controllable method has been developed to synthesize well-aligned ZnO nanowire arrays on silicon and glass substrates. The properties of ZnO nanowires changed with growth time. A thin ZnO Buffer layer coated on glass was introduced to control the direction and crystalline of ZnO nanowires. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) results showed the high dense and well-aligned character of ZnO nanowires. The photoluminescence (PL) reveals the high crystalline quality of the nanowires. The growth mechanism of ZnO nanowires was also discussed.

並列關鍵字

Vapor-Liquid-Solid (VLS) ； ZnO nanowire ； Buffer layer

參考文獻

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