钇掺杂氧化锌纳米棒制备与性能研究任务书

 2021-12-22 09:12

全文总字数:2353字

1. 毕业设计(论文)主要内容:

YZO 薄膜可以在室温下制备,工艺简单,制备难度低,具有紫外辐射强、透过率高、电阻率低等特点,在短波长发光、平板显示、太阳电池等光电器件领域有广阔的应用前景。 采用两步法在FTO导电玻璃基板上制备钇掺杂氧化锌(ZnO:Y)纳米棒薄膜,先利用浸渍-提拉法在FTO导电玻璃基板上制备ZnO晶种层,然后利用水热法在ZnO晶种层上生长ZnO:Y纳米棒薄膜,研究反应温度和反应时间对ZnO:Y纳米棒薄膜形貌和光学性能的影响。 设计(论文)主要内容: 1、文献调研,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题与社会、健康、安全、成本以及环境等因素的关系; 2、配置ZnO晶种层溶液:将0.05mol的二水合乙酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)溶解在100ml乙醇中,然后逐滴添加3ml单乙醇胺(HO(CH2)2NH2)稳定剂得到0.5 M晶种层溶液,采用浸渍提拉法制备ZnO晶种层。 3、配置ZnO:Y生长溶液:将0.005 mol六水合硝酸锌(Zn(NO3)2·6H2O)和等摩尔的六次甲基四胺(C6H12N4)完全溶解于100 mL去离子水中,混合搅拌为澄清溶液,得到浓度为0.05 M的未掺杂的ZnO生长溶液。在未掺杂的ZnO生长溶液中加入六水合硝酸钇(Y(NO3)3·6H2O)配置Y掺杂为0.05 M ZnO生长溶液,探究水热反应时间(4 h,5 h,6 h)和反应温度(85℃,95℃,105℃)对ZnO:Y纳米棒薄膜形貌和光学性能的影响。 4、采用XRD、SEM、UV-vis和PL光谱等测试手段分析表征Y-ZnO纳米棒薄膜的形貌及光学性能。 5、分析总结数据,撰写毕业论文。

2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

1.查阅不少于15篇相关文献资料,其中近5年英文文献不少于3篇,了解国内外相关研究概况和发展趋势,了解选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响,完成开题报告; 2.完成不少于5000字的英文文献翻译; 3.按照实验计划进行实验,采用两步法在FTO导电玻璃上生长ZnO:Y纳米棒薄膜,对所生长的ZnO:Y纳米棒薄膜进行XRD、SEM表征,分析其晶相结构和形貌特征;测试UV-vis(紫外-可见光谱)和PL(光致发光光谱),得到其光学性能分析; 4.总结国内外相关研究概况和发展趋势,总结选题对社会、健康、安全、成本以及环境等的影响,分析实验数据,撰写毕业论文,字数不少于1.2万字。

3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,完成英文翻译。明确研究内容,了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案,并完成开题报告。

第4-8周:按照设计方案,制备ZnO晶种层,在其基础上生长ZnO纳米棒阵列,采用XRD、SEM等手段对所生长的ZnO纳米棒阵列晶相结构和形貌进行表征。采用UV-vis和PL对ZnO纳米棒阵列的光学性能进行测试。

第9-12周:按照设计方案,制备ZnO:Y生长溶液,在ZnO晶种层上生长ZnO:Y纳米棒薄膜,采用XRD、SEM等手段对所生长的ZnO:Y纳米棒阵列晶相结构和形貌进行表征。采用UV-vis和PL对ZnO:Y纳米棒薄膜的光学性能进行测试分析。

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4. 主要参考文献

[1] Kim S. K., Gopi C. V. V. M., Rao S. S., et al. Highly Efficient Yttrium-doped ZnO Nanorods for Quantumdot-sensitized Solar Cells [J].Applied Surface Science, 2016,365:136–142.

[2] Lu Y. F., Ni H. Q., Mai Z. H., et al. The Effects of Thermal Annealing on ZnO Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition[J].Journal of Applied Physics 2000, 88(1):498-502.

[3]Wang H. H., Baek S. H., Song J. J., et al. Microstructural and Optical Characteristics of Solution-grown Ga-doped ZnO Nanorod Arrays [J]. Nanotechnology 2008,19(7):075607(4).

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