UV处理改善ZnO量子点紫外探测器制作(3)
表1.2 ZnO的一些基本参数
物理参数 符号 数值
分子量 M 81.39
密度(g/cm )
ρ 5.606
熔点（℃） T
1975
热容（J/gK） C
0.494
热导率（W/cmK） σ
a轴方向 0.595
C轴方向 1.2
线性膨胀系数(10 /℃)
Δa/a 6.5
Δc/c 3.0
静态介电常数 ε 8.656
折射率 n 2.008,2.029
300K时的禁带宽度（eV） E
3.37
激子结合能（meV） E
60
激子Bohr半径（nm） α
2.03
本征载流子浓度（cm ）
n ＜10
电子有效质量（×m ）
m *
0.24
空穴有效质量（×m ）
m *
0.59
1.2 ZnO量子点及其特性
近些年来，人们制备出各种形态的ZnO纳米材料，如量子点 （零文纳米结构）、纳米棒 、纳米线 、纳米管 等一文纳米结构，量子阱 、纳米带 等二文纳米结构，纳米巢 （三文纳米结构），以及一些衍生的纳米结构。下图是一些ZnO纳米结构图.(图1.2)
图1.2 ZnO不同纳米结构形态
量子点，又被称为半导体纳米晶体，三文尺寸都小于载流子的德布罗意波长，是准零文纳米材料。它是由II-IV族元素或者III-V族元素而组成的，极其微小的纳米尺度的发光颗粒 。目前，量子点由于其独特的量子介电限域效应、小尺寸效应、表面效应以及其他特殊性能的影响，呈现出不同于相体材料的物理化学性能，已经成为课题研究的前沿热点 。而ZnO量子点又因为宽带隙、高的化学稳定性和热稳定性，在大气中不容易被氧化等特点，在半导体光电器件，化学催化，生命科学等方面有光明的发展前景，成为近年研究的几个重要量子点之一。
1.2.1 量子限域效应
当粒子尺度下降到最小值时，费米能级附近的电子能级会由准连续能级变为离散能级，这就是量子限域效应 。这是由于纳米微粒中所含有的原子数量是有限的，因而导致了能级间距从而产生分裂，所以，当尺寸减小时，微粒中所含的原子数随之降低，费米能级附近原来的准连续能级将会转变为离散能级。在这些分立的量子化能级中，存在着具有波动性的电子，由此，纳米材料具有一系列特殊的性质，强还原性、强氧化性、特异催化等。
对于ZnO材料，量子限域效应产生了如声子束缚 、光子局域化 的新特征，这是由于，随着ZnO尺寸变小，载流子被束缚在很小的空间区域，能态、密度发生的变化，从而光电性质、能及结构改变，导致特殊性能产生 。
ZnO纳米材料的量子限域效应主要体现在以下三个方面：
（1）ZnO颗粒尺寸变小，能隙随之变大，光谱峰位蓝移。
（2）尺寸变小，出现声子束缚、光子局域化、载流子局域化等现象
（3）小尺度颗粒体系中，粒子间电荷由于电负性不同发生迁移效应。
1.2.2 小尺寸效应
小尺寸效应，又被称为体积效应，当纳米颗粒尺寸与光波波长、传导电子的德布罗意波长、超导态的相干长度、或者透射深度等物理特征尺寸相当或者更小时，原来呈现周期性的边界条件将被破坏，声、光、热力学、电、磁等方面的性质都会出现小尺寸效应。这些效应为ZnO量子点的应用开拓了广阔的新领域。
1.2.3 表面效应
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