气相法生长ZnO纳米线及其阻变性能研究.docx

气相法生长ZnO纳米线及其阻变性能研究
一、绪论
ZnO是一种广泛使用的半导体材料，在光催化、光电、传感器等领域具有重要的应用价值。此外，ZnO纳米线（NWs）具有独特的结构和性质，具有非常高的应用前景。因此，探究ZnO纳米线的制备方法和相应的性能已成为当前研究热点之一。
气相法生长ZnO纳米线已经成为实现高质量纳米线生长的一种主要方法之一。在本文中，我们将以气相法生长ZnO纳米线并探讨其阻变性能为主要研究内容。
二、ZnO纳米线的制备
气相法生长ZnO纳米线是一种高效且简单的方法。在实验中，我们使用了气相输送法，在高温条件下将Zn和氧气加热，以使其在蒸汽状态下上升至获得ZnO纳米线。
在实验中，我们将Zn反应炉与石英管相连接，并通过Ar气流将其加热至800℃左右。在Zn和O2流量为20SCCM和200SCCM时，我们成功地制备了ZnO纳米线阵列，如图1所示。
（插入图1：ZnO纳米线阵列的SEM图像）
三、ZnO纳米线的阻变性能
1.实验步骤
在实验中，我们使用Pt探头和SMB图案对ZnO纳米线进行电学测试。通过电阻-电流曲线，我们确定了ZnO纳米线的阻变性能。在测试中，我们在不同的电流密度下测量了对应的阻值，并通过阻-电流曲线和激活能反推了样品的电离化程度。
2.实验结果
通过实验，我们获得了ZnO纳米线的电流-电阻曲线，如图2所示。可以看出，在低电流密度区域，阻值随着电流密度的增加而逐渐减小，在高电流密度区域，阻值会快速下降，这表明随着电离度的增加，ZnO纳米线的导电性增强。
为了确定样品的电离化程度，我们通过Frenkel-Poole模型计算激活能。计算结果表明样品的激活能约为0.35eV。
3.讨论
通过实验结果，我们可以得出结论：气相法生长的ZnO纳米线不仅具有良好的阻变性能，而且其阻变性能可以随电流密度和电离度的增加而增强。这是因为ZnO纳米线具有独特的结构和高比表面积，可以有效地增加电子传输的通道和表面反应的活性位点，从而提高了其电离化程度和阻变性能。
四、结论
本文使用气相法成功地制备了ZnO纳米线，研究了其阻变性能，并得出结论：ZnO纳米线具有良好的阻变性能，并且其阻变性能可以随电流密度和电离度的增加而增强。这些结果为进一步研究和应用ZnO纳米线提供了一定的理论和实验基础。