碲化亞銅基半導(dǎo)體納米晶的調(diào)控合成及其性能研究
本文選題:半導(dǎo)體納米晶 + 碲化亞銅 ; 參考:《北京理工大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:碲化亞銅基半導(dǎo)體納米晶具有良好的粒子導(dǎo)電性,熱電性和近紅外區(qū)域(NIR)的局域表面等離子體共振效應(yīng)(LSPR),在光伏和光熱治療等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。因此,對(duì)于碲化亞銅基半導(dǎo)體納米材料,簡單的制備方法和可控的性能在生產(chǎn)和實(shí)踐中尤為重要。本文分別采用水相和油相兩種不同的合成機(jī)制成功的制備出三種具有不同計(jì)量比(Cu2-x Te,Cu1.75Te,Cu7Te5)的碲化亞銅基半導(dǎo)體納米材料,對(duì)制備過程進(jìn)行了分析,并對(duì)其近紅外區(qū)的LSPR效應(yīng)進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容及研究成果如下:1.在水相中,采用低溫溶劑熱的方法,將尺寸均一的Te納米線/棒轉(zhuǎn)化為Cu2-x Te的納米棒。采用TEM,HRTEM,SEM,XRD對(duì)Cu2-x Te的納米棒進(jìn)行了表征。通過UV-Vis-NIR吸收光譜測試和光熱轉(zhuǎn)化測試,證明其在近紅外光區(qū)域有很好的吸收。另外,我們對(duì)反應(yīng)過程對(duì)結(jié)果影響進(jìn)行了分析,說明在該反應(yīng)中水合肼促進(jìn)了銅自身的結(jié)晶,不利于形貌的保持。對(duì)反應(yīng)過程中Na BH4的影響和作用進(jìn)行了研究,結(jié)果表明,過量的Na BH4加快了Te納米棒的溶解,不利于化學(xué)轉(zhuǎn)化反應(yīng)中形貌的穩(wěn)定。2.在油相中,利用油相溶劑和表面活性劑的作用,采用低溫溶劑熱法制備了Cu1.75Te和Cu7Te5兩種不同形貌的碲化亞銅基半導(dǎo)體材料。對(duì)于Cu1.75Te納米棒和Cu7Te5納米立方塊,十二烷基硫醇(DDT)調(diào)控其實(shí)現(xiàn)尺寸、自組裝的關(guān)鍵因素。采用TEM,HRTEM和XRD對(duì)材料形貌、結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。采用UV-Vis-NIR吸收光譜測試和光熱轉(zhuǎn)化測試,證明了Cu1.75Te納米棒對(duì)近紅外區(qū)光的吸收比Cu7Te5納米立方塊的吸收強(qiáng),光熱轉(zhuǎn)化效率更高。3.對(duì)比了所合成的三種碲化亞銅基半導(dǎo)體納米晶的光熱轉(zhuǎn)化性能,說明Cu2-x Te納米棒優(yōu)于Cu1.75Te納米棒,Cu1.75Te納米棒優(yōu)于Cu7Te5納米立方塊。對(duì)三種碲化亞銅半導(dǎo)體納米晶的成膜進(jìn)行了對(duì)比,Cu7Te5納米立方塊可以形成致密均勻薄膜。
[Abstract]:Cuprous telluride based semiconductor nanocrystals have good particle conductivity, thermoelectric properties and near infrared region (NIR) local surface plasmon resonance (LSPRR) effect, which have a wide application prospect in photovoltaic and photothermal therapy and other fields. Therefore, for cuprous telluride semiconductor nanomaterials, simple preparation methods and controllable properties are particularly important in production and practice. In this paper, three kinds of cuprous telluride semiconductor nanomaterials with different stoichiometric ratios of Cu2-x Teo Cu1.75TeCu7Te5) have been successfully prepared by using two different synthetic mechanisms of water phase and oil phase, and the preparation process has been analyzed. The LSPR effect in the near infrared region is also studied. The main contents and research results are as follows: 1. In aqueous phase, the uniform size Te nanowires / rods were transformed into Cu2-x Te nanorods by low-temperature solvothermal method. The nanorods of Cu2-x Te were characterized by TEM-HRTEM-SEMX XRD. UV-Vis-NIR absorption spectra and photothermal transformation tests show that it has a good absorption in the near infrared region. In addition, the effect of the reaction process on the results is analyzed, which indicates that hydrazine hydrate promotes the crystallization of copper itself, which is not conducive to the preservation of morphology. The effect and action of NaBH4 during the reaction were studied. The results show that excessive NaBH4 accelerates the dissolution of Te nanorods, which is not conducive to the stability of morphology in chemical conversion reaction. Cu1.75Te and Cu7Te5 semiconductor materials with different morphologies were prepared by low temperature solvothermal method. For Cu1.75Te nanorods and Cu7Te5 nanorods, dodecyl mercaptan (DDT) is the key factor to control the size and self-assembly of Cu1.75Te nanorods and Cu7Te5 nanorods. The morphology and structure of the materials were characterized by TEM and XRD. UV-Vis-NIR absorption spectra and photothermal conversion tests show that Cu 1.75Te nanorods absorb more light in the near infrared region than Cu7Te5 nanocrystals, and the photothermal conversion efficiency is higher than that of Cu7Te5 nanocrystals. The photothermal conversion efficiency of Cu1.75Te nanorods is higher than that of Cu7Te5 nanocrystals. The photothermal conversion properties of three kinds of cuprous telluride semiconductor nanocrystals were compared. The results show that Cu2-xTe nanorods are superior to Cu1.75Te nanorods and Cu1.75Te nanorods are superior to Cu7Te5 nanorods. The film formation of three kinds of cuprous telluride semiconductor nanocrystalline was compared.
【學(xué)位授予單位】:北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:O614.121;TB383.1
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 Ken K.Chin;;Transition Gibbs free energy level cross section and formulation of carrier SRH recombination rate[J];Journal of Semiconductors;2013年12期
2 Yong-Juan Lu;Jun-Hong Jia;;The effect of complexing agent on crystal growth, structure and properties of nanostructured Cu_(2-x)S thin films[J];Chinese Chemical Letters;2014年11期
3 魏光耀;張佳偉;李愛武;劉連慶;楊海;王繼萍;;非對(duì)稱Fe_3O_4-SiO_2介孔納米粒子的合成與性質(zhì)[J];高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào);2015年05期
4 周鵬;劉寶;梁福鑫;王倩;屈小中;楊振忠;;Janus納米材料的制備及結(jié)構(gòu)調(diào)控[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào);2015年07期
5 Bin Yuan;Ludovico Cademartiri;;Flexible One-Dimensional Nanostructures:A Review[J];Journal of Materials Science & Technology;2015年06期
6 羅炳威;鄧元;高歌;;磁控濺射法制備一維CdTe納米棒陣列研究[J];功能材料;2015年18期
7 李恬;王yN龍;郭方方;時(shí)東陸;;復(fù)雜形貌磁性復(fù)合微球制備及其生物應(yīng)用[J];化學(xué)進(jìn)展;2013年12期
8 陳馥;艾加偉;羅陶濤;陶懷志;陳俊斌;;Pickering乳狀液及其在油田中的應(yīng)用[J];精細(xì)化工;2014年01期
9 ZENG GuangGen;ZHANG JingQuan;LI Bing;LI Wei;WU LiLi;WANG WenWu;FENG LiangHuan;;Effects of different CdCl_2 annealing methods on the performance of CdS/Cd Te polycrystalline thin film solar cells[J];Science China(Technological Sciences);2015年05期
10 張金鳳;王海龍;龔謙;;Cd_(1-x)Mn_xTe/CdTe拋物量子阱內(nèi)激子結(jié)合能研究[J];量子電子學(xué)報(bào);2015年05期
相關(guān)會(huì)議論文 前2條
1 邵萬青;葛玲玲;郭榮;;雙面乳液的形成機(jī)理研究及形貌調(diào)控[A];中國化學(xué)會(huì)第十四屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集-第4分會(huì):膠體分散與多組分體系[C];2013年
2 王靜;張春霞;滕小波;張穎;;Pickering乳液模板法合成Janus結(jié)構(gòu)高分子/納米銀復(fù)合材料[A];中國化學(xué)會(huì)第29屆學(xué)術(shù)年會(huì)摘要集——第26分會(huì):膠體與界面[C];2014年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條
1 季翔;基于磺化聚苯乙烯模板的各向異性和多孔微球的制備[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年
2 劉輝;多元醇溶液化學(xué)膠體墨水法CuInSe_2納米晶、薄膜制備與光伏應(yīng)用[D];天津大學(xué);2012年
3 海子彬;金銅雙金屬納米顆粒修飾二氧化鈦和銅基光催化劑的制備及應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年
4 謝超;基于石墨烯與硅納米結(jié)構(gòu)高性能光伏器件的構(gòu)造與光電性能研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2014年
5 馬晉文;Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體/氧化鋅納米結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜的制備及其光電化學(xué)特性研究[D];吉林大學(xué);2014年
6 李文清;納米金在雄性生殖毒理和雄性避孕中的功能研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年
7 尹乃強(qiáng);醫(yī)用納米功能探針的研制及其在熒光、磁性標(biāo)記和靶向光熱治療方面的應(yīng)用[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年
8 王鋒偉;各向異性及中空微球的制備和應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年
9 呂斌;CdTe薄膜電池器件制備及相關(guān)材料研究[D];南京大學(xué);2012年
10 楊建平;貴金屬/介孔氧化硅核—?dú)?fù)合材料的合成、性質(zhì)與應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2013年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 張佳旗;脈沖激光沉積制備氧化物薄膜及其光電性質(zhì)的研究[D];吉林大學(xué);2013年
2 王江濤;物理法提純冶金級(jí)硅及其機(jī)理研究[D];蘭州大學(xué);2013年
3 陳穎;聚合物/無機(jī)物復(fù)合Janus納米片的合成及其性能研究[D];湘潭大學(xué);2012年
4 馮松;真空蒸發(fā)制備Sb摻雜CdTe薄膜及其特性研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2013年
5 田磊;CdTe多晶薄膜太陽電池的制備及性能分析[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2013年
6 王國昌;射頻磁控濺射法制備CdO/CdTe薄膜太陽能電池[D];杭州電子科技大學(xué);2011年
7 李利如;有機(jī)太陽能電池的電極修飾及其性能的研究[D];河南大學(xué);2013年
8 羅艷路;CIGS微孔薄膜的電沉積制備及其性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年
9 侯雪梅;銅鋅錫硫納米材料的制備及其光電性能研究[D];華中科技大學(xué);2013年
10 宰亞孟;晶核預(yù)控制的多晶硅薄膜晶化技術(shù)研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2013年
,本文編號(hào):2004939
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/2004939.html