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1、第卷第期儀器儀表學(xué)報(bào)幽年月!納米級半導(dǎo)體材料的制備及其表征閻圣剛高占先周科衍大連理工大學(xué)化工學(xué)院【提要】本文較詳細(xì)地介紹了納米級半導(dǎo)體材料的制備及其表征。同時討論了目前納米級半導(dǎo)體材料制備中所存在的問題及將來可能的研究方向。引言,,在一個典型的分子固體材料中分子間的相互作用遠(yuǎn)小于分子內(nèi)的鍵能所以該固體材料,。的特性是每個分子貢獻(xiàn)的總和受分子間作用力影響較小這種分子晶體的電學(xué)性質(zhì)與其尺寸無關(guān)。對于一個半導(dǎo)體晶體,電子激發(fā)后,電子與空穴之間束縛比較弱,束縛能小,電子
2、與空穴之間的距離遠(yuǎn)大于晶格常數(shù)。當(dāng)半導(dǎo)體晶體的直徑小到這個玻爾直徑時,它的電學(xué)性質(zhì)開始變。。。,化這就是所謂的量子尺寸效應(yīng)有很多術(shù)語用于描述這些超細(xì)粒子例如量子點(diǎn),,。,,納米晶一粒子一簇等口在此我們用納,。。米晶來描述這種尺寸范圍的半導(dǎo)體材料它們確實(shí)代表了一類新的粒子例如對于人的,。,納米晶大約有一的原子位于粒子表面這樣大的表面存在于粒子和環(huán)境之間就會對材料的性質(zhì)有很大的影響。目前,納米材料在許多領(lǐng)域都有重要的應(yīng)用前景,如新功能,,,。,催化劑固體火箭
3、燃料摻合劑高強(qiáng)度陶瓷多功能薄膜傳感器及光電開關(guān)等另外它們在醫(yī)學(xué)及生物工程上也有廣泛的應(yīng)用。本文著重介紹納米級半導(dǎo)體材料合成研究進(jìn)展。納米級半導(dǎo)體粒子的合成,,,如前述納米級半導(dǎo)體是一類很重要的新材料為了定量研究納米級半導(dǎo)體的光電性能,。必須制備出單一尺寸或粒子分布窄的純固態(tài)下不團(tuán)聚的納米級粒子目前已有許多納米級半,,,,,,,。導(dǎo)體粒子被合成出來如及等等但是迄今為,,。止仍然沒有一種有效的方法能制備出尺寸單一的凝聚相納米材料下面將介紹幾種納米級第期納米級半導(dǎo)體材料的制備及其表征半導(dǎo)體材料的制備方法及粒子
4、表面控制。水溶液中共沉淀方法,由于水溶液中膠體粒子的研究比較成熟所以大部分納米級半導(dǎo)體材料的制備研究都是。,,,,。,,在水溶液進(jìn)行的例如等等制備方法一般是將或,者通入含有金屬粒子的水溶液中同時加入表面活性劑或無機(jī)及有機(jī)聚合物穩(wěn)定膠體。,,粒子〕等用不加聚合物分子穩(wěn)定劑方法在甲醇溶液中分別制備了納米級和。。,他們研究了不同溫度對粒子大小的影響在一下制備的為人吸收峰在,,。,而在下為人吸收峰為對于來說一下制備的吸收峰與。
5、,,下制備的相擬實(shí)驗(yàn)表明該方法制備的納米粒子穩(wěn)定性較差例如一℃下新制備的吸,,,,。收波長為同樣溫度下放置天吸收波長變?yōu)?升溫到℃變?yōu)?這和。,,℃下制備的相近所使用的原料對離子大小也有影響如用時吸收波,,。長為當(dāng)改用和時為活性聚合物方法,為了克服在水溶液中制備納米級半導(dǎo)體粒子穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)川等采用表面衍生方法合成半導(dǎo)體粒子。該方法的基本原理是用疏水的,立體體積大的有機(jī)基團(tuán),如苯基,或,,。,叔丁基在不穩(wěn)定的粒子表面形
6、成一個表面保護(hù)層例如粒子的制備首先將表面活性,,劑加入水和已烷的混合液中攪拌使之形成微乳液然后加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液它是由·。,配制的再用注射器慢慢注入的已烷溶液三甲基硅這,,樣在微乳中即制備成了粒子再向此溶液中加入過量的離子標(biāo)準(zhǔn)溶液則在,,,粒子表面形成過量的離子然后加入一苯基這時基被反應(yīng)消耗,,基仍保留在硒原子上這樣在粒子表面形成一層基保護(hù)層從而能長時間使。,,粒子穩(wěn)定這種在溶液中先制成活性粒子加入和
7、能使納米粒子增長的方法。‘〕。?！弧１环Q為活性聚合物法它是受制備反應(yīng)啟發(fā)而被發(fā)現(xiàn)的類似一方法,,最近困發(fā)表了一個較新的制備半導(dǎo)納米粒子的方法該方法與一工藝。。,,過程相似式為一工藝制備金屬氧化物的反應(yīng)不同的是方法不用水解。。,而用醇解通過控制醇的加入量來調(diào)節(jié)納米粒子的大小例如納米是以,,,為前體用甲醇為醇解劑經(jīng)三天反應(yīng)制成粒子光衍射方法測得粒子大小為士人。
