水溶液法合成一維鋁摻雜氧化鋅奈米結構及其光電性質探討

Fabrication of one-dimensional Al-doped Zinc Oxide Nanostructures via Low-temperature Aqueous Solution Method and Their Photoelectronic Properties

廖婉孜(Janey Liao)

指導教授 ： 曾俊元

國立臺北科技大學/工程學院/材料科學與工程研究所/碩士(2010年)

摘要

本研究目的藉由改變晶種層的製作參數，以期能改善氧化鋅奈米結構的功能性形貌(單位密度、長徑比)。透過摻雜微量鋁元素，提高氧化鋅奈米結構的電導率及降低功函數。
本實驗研究包括三個部份:第一部份為了調整鋁摻雜氧化鋅奈米棒的形貌和單位密度，改變氧化鋅晶種層的製備參數，得到不同厚度的氧化鋅晶種層，以控制氧化鋅奈米棒的成長。第二部分的實驗中，以簡單便宜的低溫水溶液法合成不同原子百分濃度比的鋁摻雜氧化鋅奈米棒，並探討其表面形貌、相結構鑑定和光電特性。第三部份在AZO晶種層上利用水溶液法成長不同鋁摻雜比例的氧化鋅奈米棒並觀察其光學及電學性質。經由實驗結果證實水溶液法確實具有合成大面積低成本的氧化鋅奈米棒優勢，且合成的鋁摻雜氧化鋅奈米結構，有助於提升氧化鋅的光學性質和場發射特性，在未來具有應用於光電元件和場發射元件的潛力。

關鍵字

水溶液法 ； 氧化鋅奈米棒 ； 鋁摻雜氧化鋅奈米棒 ； AZO薄膜

並列摘要

In order to benefit the functional morphology(like:aspect ratio，number density)，My research focus on changing the manufacturing condition of the seed layer. Additionally，via doping little amounts of Al element can the improve conductivity and reduce work function of ZnO nanostructure.
My reaserch includes three parts: First，to control the morphology and number density of ZnO nanorods，we repeat spin-coating process to prepare ZnO seed layers with different thickness.Second，Using low temperature aqueous solution methods to prepare Al-doped nanorods (different percentage)and probe it having Al-doped via TEM EDS analyzer. At last，to synthesize Al-doped nanorods in AZO seed layer and observing its photo and electric properties. By experiment we can prove aqueous solution methods having the advantage to prepare lage-scale，low cost ZnO nanorods.Additionally，via Al-doping can increase the optical property and field emission of ZnO nanorods and may have optical and FED application in future.

並列關鍵字

Aqueous Solution Method ； Zinc Oxide Nanorod ； Al-doped Zinc Oxide Nanostructures ； AZO film

參考文獻

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論文，國立成功大學電機工程學系，台南，2005。

國立中央大學化學工程與材料工程研究所，桃園，2009。

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