本文關(guān)鍵詞：溫度對氧化鎵納米材料形貌及結(jié)構(gòu)性質(zhì)的影響

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【摘要】：準(zhǔn)一維納米材料,因其特殊的物理、化學(xué)性質(zhì)在納米器件、微型傳感器和光電子器件等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景,已逐漸成為納米科技的研究熱點(diǎn)。當(dāng)前國內(nèi)外對準(zhǔn)一維納米材料的研究主要集中在兩個方面,如何通過簡單有效的方法成功制備一維納米材料,其次探索準(zhǔn)一維納米材料的基本性能,但還都處于初步階段。Ga_2O_3作為一種特殊的多功能半導(dǎo)體材料,在光學(xué)和磁學(xué)方面以及半導(dǎo)體領(lǐng)域都受到極大關(guān)注,其具有高禁帶寬度,介電常數(shù)小,電子漂移飽和度高,耐高溫,熱穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)良性能,因而成為新一代半導(dǎo)體納米材料的研究熱點(diǎn)。本文通過利用熱蒸發(fā)法制備一維Ga_2O_3納米材料。在不同反應(yīng)溫度下,利用該方法對Ga單質(zhì)和Au覆蓋的Si(1 1 1)基片在通氮?dú)饬鞯氖⒐苤蟹謩e反應(yīng)不同時間,制得β-Ga_2O_3納米材料,并通過掃描電子顯微鏡(SEM)對其形貌進(jìn)行表征,利用X射線衍射儀(XRD)和能量色散譜(EDS)對其成分進(jìn)行分析。利用高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)等對樣品進(jìn)行了形貌和結(jié)構(gòu)的表征。本論文的研究內(nèi)容主要包括:1.采用熱蒸發(fā)法,取適量Ga單質(zhì),以Au為催化劑,以高純度氮?dú)鉃檩d氣,加熱鎵源和金覆蓋的硅片,恒溫1200℃時,在恒定N2氣流的常壓環(huán)境中,分別反應(yīng)30min,60min,90min和120min,生成的一維的Ga_2O_3納米材料的形貌存在顯著的變化,隨著反應(yīng)時間的增加納米線的長度變短,徑向?qū)挾雀泳鶆?納米片的數(shù)量變少,納米晶粒增多。說明恒溫時間對納米材料的形貌有顯著的影響。并且通過XRD,HRTEM等測試分析樣品為氧化鎵。2.采用熱蒸發(fā)法,1300℃恒溫條件下,加熱Ga單質(zhì)和濺射Au的硅片,在恒定N2氣流的環(huán)境中,分別反應(yīng)30min,60min,90min和120min,生成的納米材料多為柱狀納米結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)溫度對氧化鎵形貌及結(jié)構(gòu)存在顯著的影響,通過高分辨透鏡觀察到納米結(jié)構(gòu)極有可能為納米纜或者核殼結(jié)構(gòu),并且通過XRD,EDS等測試分析樣品為氧化鎵。3.在氧化鎵的整個制備過程中,開始有Au催化劑的參與,隨著反應(yīng)時間的延長不再有Au催化劑參與,討論其生長機(jī)制極有可能開始為有催化劑參與反應(yīng)過程的VLS生長機(jī)制,而后期為無催化劑參與反應(yīng)的VS生長機(jī)制。
【學(xué)位授予單位】：山東師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1

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本文編號：1198513