AlN：Ce分級納米結(jié)構(gòu)的制備、表征、及高壓物性研究
發(fā)布時間：2021-07-15 07:07
氮化鋁（AlN）由于其禁帶寬度大,熱穩(wěn)性和化學穩(wěn)定性好,是稀土摻雜基質(zhì)中的熱門材料。鈰（Ce）作為5d殼層裸露的稀土元素,有著獨特優(yōu)異的電子和熒光特性。1.首先本論文選取Ce摻雜AlN（AlN:Ce）為研究對象,采用直流電弧等離子輔助法合成了三種樣品,通過反應的氣體條件調(diào)控熒光顏色。2.其次,利用X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、能量色散譜儀（EDS）及X射線光電子能譜（XPS）對制得的樣品的組分和形貌進行了表征。測得了樣品的光致發(fā)光光譜（PL）,常溫常壓下,觀察到樣品1,2,3的發(fā)光中心分別位于625 nm,520nm和475 nm。探究了氧雜質(zhì)對于AlN:Ce分級納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光特性的調(diào)控作用。3.對AlN:Ce分級納米結(jié)構(gòu)進行了高壓下的物性分析。選用紅光樣品1和藍光樣品3進行高壓X射線衍射分析和高壓熒光光譜分析。探討了氧雜質(zhì)對于高壓下晶格結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和熒光穩(wěn)定性的影響。發(fā)現(xiàn)在高壓條件下紅光樣品1和藍光樣品3分別在6.8 GPa和18.09 GPa的壓力下發(fā)生由纖鋅礦結(jié)構(gòu)到巖鹽礦結(jié)構(gòu)不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)相變,纖鋅礦體彈性模量分別為B0=293.75±28....
【文章來源】：渤海大學遼寧省
【文章頁數(shù)】：55 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
AlN纖鋅礦（a）和閃鋅礦（b）晶體結(jié)構(gòu)
AlN：Ce分級納米結(jié)構(gòu)的制備、表征、及高壓物性研究62實驗部分2.1直流電弧等離子體輔助法原理及實驗裝置圖2-1.直流電弧法反應腔體簡圖（a）和儀器實拍圖（b），1.真空玻璃罩，2.冷凝壁，3.鎢桿，4.石墨坩堝，5.銅座，6，7.進出水口，8,9.進排氣口組成Figure2-1.Thediagramofreactionchamber(a),actualphoto(b)ofequipmentofdirectcurrentarcdischargemethod.1.vacuumglasschamber,2.water-cooledcollectingwall,3.thetungstenrod,4.graphitecrucible,5.copperbase,6,7.waterinandout,8,9.gasinandout.在高壓密閉的反應腔體內(nèi)，陰陽兩極通過施加電壓，使密閉在反應室內(nèi)的高導電率的游離氣體起弧，高活性和高電離密度的原料粉末蒸汽和反應氣體，相互反應，該氣體內(nèi)在電弧的陰陽兩極形成具有高反應活性的等離子體，反應并生長出晶體。實驗裝置為搭建的直流電弧爐，直流電弧爐反應腔簡圖和儀器圖如圖2-1所示，直流電弧爐裝置組成如表2-1所列。
渤海大學碩士學位論文92.4高壓試驗儀器與方法高壓實驗裝置是的核心對稱性的金剛石對頂砧壓機（DAC）。一般由三部分組成，分別是：金剛石頂砧、墊片和支撐導向。兩個金剛石的砧面產(chǎn)生高壓，擠壓樣品腔。裝置特點：體積孝質(zhì)量輕、方便攜帶，且可以與其他的精密儀器配合使用，是一種重要的高壓實驗裝置，目前廣泛應用于高壓物理實驗中。不銹鋼材料化學性能穩(wěn)定，一般不與樣品產(chǎn)生反應，本實驗采用了T301不銹鋼片圓形密封墊片放置在對頂砧的中間區(qū)，側(cè)向支撐金剛石。放置試驗樣品的小孔直徑為70um，在墊片中央。為保持靜水壓，傳壓介質(zhì)也放置在中央圓孔內(nèi)，降低樣品所受的壓力梯度，減小實驗壓力誤差。本次實驗中的傳壓介質(zhì)為甲醇、乙醇和水按體積比16：3：1混合的液體，壓標為紅寶石。圖2-2.金剛石對頂砧高壓實驗裝置示意圖（a）和實拍圖（b）Figure2-2.Schematicdiagram(a)andactualphoto(b)ofhigh-pressureexperimentaldevicefordiamond-to-anvil
【參考文獻】：
博士論文
[1]稀土摻雜AlN熒光納米材料的研究[D]. 王薇.吉林大學 2017
[2]Eu2+/Ce3+摻雜的幾種典型近紫外白光LED用發(fā)光材料的制備及性能調(diào)控[D]. 王希成.蘭州大學 2017
[3]稀土氮化物及稀土摻雜AlN基稀磁半導體納米結(jié)構(gòu)的制備與高壓物性研究[D]. 叢日東.吉林大學 2014
[4]Ⅲ族氮化物及AlN基稀磁半導體納米材料的制備與高壓物性研究[D]. 類偉巍.吉林大學 2009
[5]納米功能材料的合成及高壓效應[D]. 趙智.中國科學技術(shù)大學 2008
碩士論文
[1]ZnO納米結(jié)構(gòu)發(fā)光特性及等離子體表面改性研究[D]. 胡穎.長春理工大學 2019
[2]新型Ce3+離子和SnO2摻雜玻璃的發(fā)光性能研究[D]. 沈策.華東理工大學 2011
本文編號：3285253
【文章來源】：渤海大學遼寧省
【文章頁數(shù)】：55 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
AlN纖鋅礦（a）和閃鋅礦（b）晶體結(jié)構(gòu)
AlN：Ce分級納米結(jié)構(gòu)的制備、表征、及高壓物性研究62實驗部分2.1直流電弧等離子體輔助法原理及實驗裝置圖2-1.直流電弧法反應腔體簡圖（a）和儀器實拍圖（b），1.真空玻璃罩，2.冷凝壁，3.鎢桿，4.石墨坩堝，5.銅座，6，7.進出水口，8,9.進排氣口組成Figure2-1.Thediagramofreactionchamber(a),actualphoto(b)ofequipmentofdirectcurrentarcdischargemethod.1.vacuumglasschamber,2.water-cooledcollectingwall,3.thetungstenrod,4.graphitecrucible,5.copperbase,6,7.waterinandout,8,9.gasinandout.在高壓密閉的反應腔體內(nèi)，陰陽兩極通過施加電壓，使密閉在反應室內(nèi)的高導電率的游離氣體起弧，高活性和高電離密度的原料粉末蒸汽和反應氣體，相互反應，該氣體內(nèi)在電弧的陰陽兩極形成具有高反應活性的等離子體，反應并生長出晶體。實驗裝置為搭建的直流電弧爐，直流電弧爐反應腔簡圖和儀器圖如圖2-1所示，直流電弧爐裝置組成如表2-1所列。
渤海大學碩士學位論文92.4高壓試驗儀器與方法高壓實驗裝置是的核心對稱性的金剛石對頂砧壓機（DAC）。一般由三部分組成，分別是：金剛石頂砧、墊片和支撐導向。兩個金剛石的砧面產(chǎn)生高壓，擠壓樣品腔。裝置特點：體積孝質(zhì)量輕、方便攜帶，且可以與其他的精密儀器配合使用，是一種重要的高壓實驗裝置，目前廣泛應用于高壓物理實驗中。不銹鋼材料化學性能穩(wěn)定，一般不與樣品產(chǎn)生反應，本實驗采用了T301不銹鋼片圓形密封墊片放置在對頂砧的中間區(qū)，側(cè)向支撐金剛石。放置試驗樣品的小孔直徑為70um，在墊片中央。為保持靜水壓，傳壓介質(zhì)也放置在中央圓孔內(nèi)，降低樣品所受的壓力梯度，減小實驗壓力誤差。本次實驗中的傳壓介質(zhì)為甲醇、乙醇和水按體積比16：3：1混合的液體，壓標為紅寶石。圖2-2.金剛石對頂砧高壓實驗裝置示意圖（a）和實拍圖（b）Figure2-2.Schematicdiagram(a)andactualphoto(b)ofhigh-pressureexperimentaldevicefordiamond-to-anvil
【參考文獻】：
博士論文
[1]稀土摻雜AlN熒光納米材料的研究[D]. 王薇.吉林大學 2017
[2]Eu2+/Ce3+摻雜的幾種典型近紫外白光LED用發(fā)光材料的制備及性能調(diào)控[D]. 王希成.蘭州大學 2017
[3]稀土氮化物及稀土摻雜AlN基稀磁半導體納米結(jié)構(gòu)的制備與高壓物性研究[D]. 叢日東.吉林大學 2014
[4]Ⅲ族氮化物及AlN基稀磁半導體納米材料的制備與高壓物性研究[D]. 類偉巍.吉林大學 2009
[5]納米功能材料的合成及高壓效應[D]. 趙智.中國科學技術(shù)大學 2008
碩士論文
[1]ZnO納米結(jié)構(gòu)發(fā)光特性及等離子體表面改性研究[D]. 胡穎.長春理工大學 2019
[2]新型Ce3+離子和SnO2摻雜玻璃的發(fā)光性能研究[D]. 沈策.華東理工大學 2011
本文編號：3285253
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