本项目以热蒸发生长技术在低温下大面积制备基于硅衬底图形化的ZnO纳米线阵列,通过改变蒸发源的成份和配比、反应温度、反应时间、反应气体和输运气体的气流量、掺杂条件和硅衬底类型等,得到垂直定向生长的具有不同形貌、不同尺寸的ZnO纳米线。使用有效的计算工具和方法,对大量的实验结果进行优化分析,并给出合理的理论解释。另外,借助对催化剂或衬底表面结构的图形化,使ZnO纳米线图形化。研究这种图形化ZnO阵列的场发射性能和机理,探索和开发其在平板显示器件应用上的潜力和实用途径,有望获得理想的场发射冷阴极材料,并为其走向实用化提供可靠的理论和实验依据。
本项目主要以碳热还原和水热合成等生长技术,在低温条件下制备了基于硅等多种衬底的大面积准定向生长的宽禁带氧化物半导体纳米线阵列(如氧化锌、氧化锡等),通过改变反应源的成分和配比、反应温度、反应时间、反应气体和输运气体的气流量、掺杂条件和衬底类型等,得到了具有不同尺寸、不同形貌的宽禁带氧化物半导体纳米结构。对大量的实验结果进行优化分析,得到了理想的纳米结构生长条件,研究了它们的物理机制和生长机理。通过控制催化剂和衬底表面结构,使这些氧化物纳米结构图形化生长,尤其是精细图形化分层生长和纳米结构微纳电路的直接生长。研究了基于这些纳米材料的电子场发射、传感、光致发光等性能,研发了其在平板显示和传感方面的原型器件,为其走向实用化奠定了可靠的理论和实验基础。