A^Ⅰ-B^Ⅲ-C₂^Ⅵ系列化合物中,CuInS₂半導(dǎo)體材料因?yàn)榫哂锌烧{(diào)諧吸收帶隙（1.1-1.5 eV）、較高的吸收系數(shù)、光致發(fā)光和強(qiáng)烈局域表面等離子振蕩等優(yōu)異性質(zhì),在光伏電池、LED、生物大分子熒光標(biāo)記和非線性光學(xué)器件等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛質(zhì)而備受關(guān)注。CuInS₂化合物在自然界中以黃銅礦結(jié)構(gòu)存在,在高溫下可以獲得閃鋅礦和纖鋅礦兩種亞穩(wěn)相結(jié)構(gòu),降溫后又回到黃銅礦結(jié)構(gòu)。除了化學(xué)方法以外,高壓可以改變?cè)娱g距和電子結(jié)構(gòu),調(diào)節(jié)物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì),獲得其他手段不能獲得的新結(jié)構(gòu)、新現(xiàn)象和新性質(zhì)。在壓力作用下,黃銅礦CuInS₂展示豐富的結(jié)構(gòu)相變,并發(fā)現(xiàn)壓力可以有效調(diào)控其光學(xué)、電學(xué)等性質(zhì)。近幾年發(fā)現(xiàn)纖鋅礦納米CuInS₂亞穩(wěn)相可以穩(wěn)定存在于常溫常壓下,但其高壓下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及壓力調(diào)控的物理化學(xué)性質(zhì)仍不清楚。本論文首先通過(guò)熱注入法成功制備亞穩(wěn)相納米尺寸纖鋅礦CuInS₂（P6₃mc）,... 

【文章來(lái)源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

自然界壓力范圍壓力是熱力學(xué)的重要參量，是一個(gè)多功能性工具

第一章緒論2圖1.1自然界壓力范圍壓力是熱力學(xué)的重要參量，是一個(gè)多功能性工具。壓力作為一種極端方式，對(duì)物質(zhì)性質(zhì)有著巨大的影響，主要表現(xiàn)在以下方面：（1）壓力可以改變?cè)娱g距，使得原子位置重排，導(dǎo)致材料發(fā)生結(jié)構(gòu)相變產(chǎn)生新材料。（2）壓力可以改變電子軌道重疊程度和成鍵模式，從而導(dǎo)致電子能級(jí)和能帶結(jié)構(gòu)的變化。如在4.2GPa范圍內(nèi)，硒化碲CdSe帶隙隨壓力增加而增大[6]；常壓下InSe為半導(dǎo)體，5.4GPa轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘賉7]。（3）壓力可以促進(jìn)元素間發(fā)生非化學(xué)計(jì)量比化學(xué)反應(yīng)。如在100GPa，鈰Ce與氫氣H2生成CeH9[8]。圖1.2是壓力對(duì)物質(zhì)作用的機(jī)制，高壓不僅大大拓展了物質(zhì)科學(xué)研究領(lǐng)域，還是改善物質(zhì)性能的重要手段。圖1.2高壓對(duì)物質(zhì)的影響高壓實(shí)驗(yàn)往往要結(jié)合專門的測(cè)試手段。如圖1.3所示，目前與壓機(jī)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)技術(shù)有：原位高壓X射線衍射光譜、原位高壓分子振動(dòng)光譜、原位高壓電學(xué)

第一章緒論3及磁學(xué)測(cè)量等。通過(guò)這些測(cè)量，可以獲得物質(zhì)在高壓下晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、振動(dòng)模式、吸收帶隙、磁化率的變化等信息。高壓科學(xué)技術(shù)日益成熟，人們可以利用高壓手段揭示物質(zhì)內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)和電子結(jié)構(gòu)內(nèi)部機(jī)制，是探索新材料，發(fā)現(xiàn)新物理現(xiàn)象和新規(guī)律的工具。圖1.3高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)1.2高壓實(shí)驗(yàn)裝置及技術(shù)相對(duì)于之前高壓裝置，雖然“Bridgman”壓砧實(shí)驗(yàn)范圍提高了很多，但是實(shí)驗(yàn)壓力范圍并不能完全滿足實(shí)驗(yàn)者們的需要，硬度值最高的金剛石被壓機(jī)設(shè)計(jì)者們關(guān)注。金剛石對(duì)頂砧裝置是通過(guò)彈簧的壓縮將上下金剛石砧面同時(shí)垂直擠壓金屬墊片中的樣品腔，通過(guò)傳壓介質(zhì)將超高壓力傳至樣品，腔內(nèi)會(huì)放入標(biāo)壓物質(zhì)。由于實(shí)驗(yàn)要求不同，研究者們?cè)O(shè)計(jì)出適合多種實(shí)驗(yàn)的DAC裝置。因?yàn)镈AC裝置較為小巧、操作簡(jiǎn)單且實(shí)驗(yàn)壓力高，已成為目前高壓科學(xué)研究的重要實(shí)驗(yàn)工具。早期DAC裝置，是將上下金剛石砧面直接接觸樣品進(jìn)行加壓，這種加壓方式不僅實(shí)驗(yàn)壓力不高，而且容易造成金剛石破裂。為了解決此問(wèn)題，VanValkanburg首次將金屬墊片加入DAC裝置中，不僅提高實(shí)驗(yàn)壓力，還有效的保護(hù)金剛石壓砧。實(shí)驗(yàn)者們通過(guò)預(yù)壓墊片，再在墊片上進(jìn)行打孔，形成樣品腔，樣品腔直徑大小最好不要超過(guò)金剛石砧面直徑的2/3。DAC裝置在加壓過(guò)程中，樣品腔內(nèi)部會(huì)存在壓力梯度，呈現(xiàn)中心高四周低的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]InSe的高壓電輸運(yùn)性質(zhì)研究[J]. 吳寶嘉,李燕,彭剛,高春曉.  物理學(xué)報(bào). 2013(14)



本文編號(hào)：3493997