● 摘要
ZnO是一种重要的II-VI族宽带隙半导体材料，其本身固有的许多优良的物理、化学性质，使其成为非常重要的研究对象。目前针对ZnO的制备和光致发光性能等方面已经开展了很多研究工作，但在生长机制和发光机理方面仍存在一些分歧。对ZnO的电致发光研究也仅仅处于起步阶段。 本文用两种方法制备了ZnO:Zn发光膜，分别研究了其结构和发光性能及其影响因素，以及探讨了发光机理，同时制备了ZnO电致发光器件并测试其发光规律。研究表明，用气相蒸发沉积制备的ZnO:Zn发光膜具有单一的发射峰，发光亮度强，不同基底温度影响各种表面微观结构的形成。用溶胶浸渍-提拉法制备的ZnO薄膜经还原处理后也能得到很好的发光性质，空气中预处理温度、还原气氛中热处理温度、氢气气流量、薄膜厚度都对发光强度有影响。我们还发现了在氢气气氛中纳米颗粒会向纳米棒转变，考察了转变条件以及该过程对发光性质的影响，其形成过程符合气固VS理论，实现了低温无催化剂条件下生成棒状结构。表面蓝绿色以及绿色发光是由氧空位缺陷造成的。氢原子的渗入造成了较高的表面导电性。 在光致发光的基础上我们以ZnO:Zn粉末和薄膜作为发光层制备了电致发光器件，初步探索了电致发光性能，为ZnO基材料在电致发光显示器件中的应用研究提供了实验依据。