Zinc Oxide Materials and Devices III (Proceedings of Spie) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Society of Photo Optical

作者:Teherani, Ferechteh Hosseini; Litton, Cole W.

出品人:

页数:146

译者:

出版时间:2008-02-07

价格:USD 80.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780819470706

丛书系列:

图书标签:

• Zinc Oxide
• Materials Science
• Nanomaterials
• Optoelectronics
• Sensors
• Thin Films
• Semiconductors
• Devices
• SPIE
• Photonics

氧化锌材料与器件：面向未来科技的关键探索 氧化锌（ZnO）作为一种兼具优异光学、电学、压电和压磁特性的宽禁带半导体材料，其在众多前沿科技领域的应用潜力正日益凸显。本书集结了最新研究成果，深入探讨了氧化锌材料的合成、表征、性能优化及其在各类先进器件中的创新应用，为相关领域的研究人员、工程师和开发者提供了宝贵的参考。 从微观结构到宏观性能：全面剖析氧化锌材料的奥秘 本书的首要重点在于深入理解氧化锌材料的本征特性。研究人员通过对不同合成方法（如溶胶-凝胶法、水热/溶剂热法、脉冲激光沉积法、原子层沉积法等）制备的纳米线、纳米棒、薄膜、量子点等形貌各异的氧化锌结构进行精细调控。通过高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、紫外-可见吸收光谱、光致发光（PL）光谱等先进表征手段，深入揭示了材料的晶体结构、表面形貌、晶界缺陷、载流子浓度和迁移率等关键参数。 本书详细阐述了如何通过掺杂（如Mg、Al、Ga、In、N等）、表面修饰、引入纳米结构（如核壳结构、异质结）等策略，对氧化锌材料的光学带隙、载流子注入/传输效率、发光波长、激子结合能、缺陷态密度等进行精确调控，从而满足不同器件应用的需求。例如，通过引入特定掺杂剂可以显著增强氧化锌的紫外发光特性，或调控其导电性能以适应高频器件的要求。对材料缺陷的深入理解和控制，特别是氧空位和锌间隙位的调控，对于提升氧化锌器件的稳定性和性能至关重要，这部分内容将提供详实的实验数据和理论分析。 创新应用驱动：氧化锌器件的广阔前景 本书的另一核心内容聚焦于氧化锌材料在各类高科技器件中的创新应用。 光电器件： 氧化锌因其优异的紫外发光和吸收特性，在发光二极管（LED）、激光器、光电探测器、太阳能电池等领域展现出巨大潜力。本书详细探讨了如何利用氧化锌作为活性层、电子传输层或空穴阻挡层，构建高效稳定的紫外LED和蓝光LED。特别地，对基于氧化锌纳米结构的柔性、透明紫外光电器件的研究，为可穿戴设备和智能窗户等应用提供了新的解决方案。在太阳能电池领域，利用氧化锌的良好电子传输能力和宽带隙特性，可以有效提高器件的能量转换效率和稳定性。 传感器件： 氧化锌的表面对环境气氛敏感，其电阻率会随着气体浓度、湿度、温度等外界因素的变化而改变，使其成为优良的化学传感器和气敏传感器。本书深入介绍了基于氧化锌纳米线、纳米片、多孔氧化锌薄膜等敏感材料的各类气体传感器，如CO、NO2、H2S、NH3等气体的检测。同时，也探讨了氧化锌在湿度传感器、温度传感器、紫外光传感器方面的最新进展，以及如何通过纳米结构设计和表面功能化来提高传感器的灵敏度、选择性和响应速度。 压电器件与能量收集： 氧化锌拥有显著的压电效应，能够将机械能转化为电能，反之亦然。本书详细介绍了基于氧化锌纳米线的压电发电机（PENG）和压电振荡器，这些器件能够从环境中的微小振动（如人体运动、机械振动）中收集能量，为物联网（IoT）设备和自供能传感器提供了可能性。此外，对氧化锌压电材料在声表面波（SAW）滤波器、微机械谐振器等领域的应用也进行了深入探讨，这些器件在无线通信和微电子系统中发挥着关键作用。 场效应晶体管（FETs）与电子器件： 氧化锌薄膜晶体管（ZnO TFTs）以其高载流子迁移率、高透明度和低温制备工艺，在柔性显示器、电子纸、集成电路等领域备受关注。本书详细介绍了不同制备工艺（如溅射、蒸发、溶液法）下氧化锌TFTs的性能优化，包括栅介质的选择、沟道层掺杂、界面态的控制等。对氧化锌作为栅极、源漏电极以及沟道层的应用探索，展现了其在构建低成本、高性能电子器件的巨大潜力。 生物医学应用： 氧化锌纳米材料由于其生物相容性、抗菌性和良好的光学性能，在生物医学领域也展现出广泛的应用前景。本书涵盖了氧化锌纳米粒子在药物输送、生物成像、抗菌涂层、伤口愈合等方面的研究进展，以及其在光动力疗法中的潜在应用。 光催化与环境修复： 氧化锌作为一种高效的光催化剂，在环境污染物降解、水分解制氢、空气净化等领域具有重要应用价值。本书深入分析了氧化锌光催化剂的形貌、晶面、缺陷结构对其催化活性的影响，并探讨了通过构建异质结、掺杂改性等方法来提升其光催化效率。 面向未来的展望与挑战 本书不仅全面回顾了氧化锌材料与器件领域的最新进展，也对未来的研究方向和技术挑战进行了前瞻性分析。包括： 高性能材料设计： 进一步探索新的掺杂体系和纳米复合结构，以实现更优异的光电、压电和传感性能。 器件集成与小型化： 发展更精密的器件制造工艺，实现氧化锌基器件的高度集成和小型化，满足微电子和微机电系统的需求。 长期稳定性和可靠性： 解决氧化锌材料在极端环境下的稳定性和长期工作可靠性问题，推动其在商业化应用中的大规模部署。 理论模拟与计算： 借助先进的计算模拟工具，深入理解氧化锌材料的电子结构、激子动力学和界面物理，指导实验研究和器件设计。 本书为读者提供了一个全面、深入了解氧化锌材料及其在广泛应用领域中最新研究进展的平台，旨在激发新的研究思路，加速科技创新，为下一代电子、能源、传感和生物医学技术的发展奠定坚实基础。

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