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《準一維半導體納米材料的制備、表征及發(fā)光性能研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、準一維半導體納米材料的制備、表征及發(fā)光性能研究摘要準?維納米材料在基礎科學研究和潛在的技術應用方面都非常重要，因此準一維納米材料，包括納米線(棒)、納米管、納米帶、納米同軸宅纜、異質結和超晶格納米線，是當前納米材料科學領域的前沿和熱點。準一維納米材料可以用來建立納米級的電子線路和光子存儲醛。準～維納米材料科學研究的基礎就是探索和發(fā)展有效的合成這些準～維納米材料的方法。本文是在前人的工作基礎上，利用熱蒸發(fā)方法，依掘準一維納米材料的氣液固(VLS)；}I]氣固(vs)生長機理，制各了準一維半導體(氧化物、硫化物)納米材料，觀察到了過去宏觀體系中未見到的一些新現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)一些有
2、趣的新的納米結構，與此同時還分別討論了它們的生長機理，以及光致發(fā)光性能。本文的主要研究內容及結果包括以下幾個方面：一．二氧化錫(Sn02)納米結構的合成及其摻雜1．在1000。C溫度條件下，通過熱蒸發(fā)SnO和Sn的混合物合成了單晶的SnOz“星號狀”納米結構，它是由單個合金液滴自催化生長出多條納米線(帶)臂。其臂的直徑沿著長度方向從200—700nm之間逐漸變小為10-50nm。同時發(fā)現(xiàn)有的臂上長有垂直的分支結構。進一步討論“星型狀”納米結構的生長機制。室溫光致發(fā)光譜表明所合成的Sn02納米結構，除了583nm(2．13eV)這個常見的缺陷峰外。還發(fā)現(xiàn)在319nm(3．
3、89eV)這種在Sn02準一維納米結構中少見的激子峰，并對其發(fā)光機理試著進行了初步解釋。2．在800℃溫度條件下，通過熱蒸發(fā)MnCl2和Sn0粉末嘗試合成摻Mn的Sn02納米線。利用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)分析測試手段，對所合成的準一維納米材料的形貌、物相進行了研究，摻Mn改變了SnO，納米線的微觀結構和形貌。二．摻錫氧化銦(Sn：In203，ITO)“門框狀”納米結構以及納米線的研究依據(jù)準一維納米材料的氣液固(VLS)生長機理，以一種既簡單又低廉但有效的制備方法，通過在大氣下直接蒸發(fā)Sn、SnO和ln的混合粉末，成功地制備出ITO“門框狀”納米結構以及
4、納米線。對產物進行XRD、SEM、HRTEM，EDS進一步分析，表明合成的新的“門框狀”納米結構是以外延生長方式生長的。室溫光致發(fā)光譜顯示所合成的結構有一個在580nm(2，l4ev)附近的很強的發(fā)光峰。三．無催化劑、無基底硫化鎘納米帶的合成依據(jù)準一維納米材料的氣固(VS)生長機理，在氬＼氫的氣氛下，采用熱蒸發(fā)CdS粉末方法合成出高產率的單晶CdS納米帶，實驗過程中未采用催化劑和基底。我們對產物進行了XRD，EDS，SEM，HRTEM分析，表明所合成的納米帶由良好的單品結構，大約幾百個納米寬，幾十個納米厚，并沿著[100]7亨向生長。室溫光致發(fā)光譜表明所合成的CdS納米
5、帶有一個512nm處的弱發(fā)光峰和一個713nm處強的發(fā)光峰，并嘗試解釋其發(fā)光機理。關鍵詞：準一維納米材料：熱蒸發(fā)：二氧化錫；米線；納米帶；“星號狀”納米結構發(fā)光。摻錫氧化鋼；硫化鎘；納“門框狀”納米結構；光致Synthesis，CharacterizationandPhotoluminescencePropertiesofQuasi·-one--dimensionalSemiconductorNanomaterialsAbstractResearchonone．dimensional(1D)nanostructure，includingnanowires(rods)，n
6、anotubes，nanobelts，nanocables，heterojunctionandsupperlatticenanowirws，hasbeenoneofthemostimportantfieldsandfocusofnanomaterialsbecauseoftheircontributiontotheunderstandingofthebasicconceptsandpotentialtechnologicalapplfcations．1Dnanostructuresareidealsystemsforinvestigatingthedependenceo
7、felectricaltransport，opticalpropertiesandmechanicalpropertiesonsizeanddimensionality．Theyareexpectedtoplayanimportantroleasbothinterconnectsandfunctionalcomponentsin“bottomup”designandthefabricationofnanoscaleelectronicandoptoelectronicaldevices．Thesuccessfulsynthesisof1D
