近幾十年來,隨著工業(yè)化的快速推進、全球經(jīng)濟與人口的持續(xù)增長,環(huán)境污染、氣候變化與能源短缺問題成為人類必須面對的挑戰(zhàn)。在此背景下,太陽能發(fā)電、光催化降解污染等技術應運而生,尋求對光吸收范圍廣、光響應度強、載流子分離與利用效率高的半導體材料成為研究的熱點。氮化鎵、二氧化鈦作為兩種常見的半導體材料,具有化學穩(wěn)定性好、不易光腐蝕的優(yōu)點。本文采用溶膠-凝膠法制備出Ga₂O₃/TiO₂粉末材料,并對其進行氮化,得到GaN/TiO_2-x粉末,研究了氮化溫度和Ga、Ti比例對樣品物相組成、形貌及光電性能的影響。(1)以硝酸鎵為鎵源、二氧化鈦納米粉末為鈦源,制備出Ga₂O₃/TiO₂粉末材料。將樣品置于不同溫度下氮化,得到GaN/TiO_2-x粉末。利用場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)、X射線衍射儀(XRD)、紫外-可見分光光度計(UV)、熒光分光光度計(PL)、表面光電壓譜儀(SPV)、電化學工作站等對樣品進行表征和性能測試,研...

【文章頁數(shù)】：57 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 GaN半導體材料的性質(zhì)與應用
        1.2.1 GaN的物理化學性質(zhì)
        1.2.2 GaN的應用
    1.3 GaN的制備方法
        1.3.1 化學氣相沉積法(CVD)
        1.3.2 溶膠凝膠法(Sol-gel)
        1.3.3 氫化物氣相外延法(HVPE)
    1.4 TiO₂ 概述
        1.4.1 TiO₂ 的性質(zhì)
        1.4.2 TiO₂ 在光催化中存在的不足與改進措施
    1.5 本課題的研究目的、意義與主要內(nèi)容
        1.5.1 本課題的研究目的及意義
        1.5.2 本論文的實驗內(nèi)容
第二章 GaN/TiO_2-x的制備及氮化溫度對其性能的影響
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗原料與設備
        2.2.2 GaN/TiO_2-x粉末的溶膠凝膠法制備
        2.2.3 測試與表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 粉末樣品物相分析(XRD)
        2.3.2 粉末樣品形貌與成分分析(FESEM、EDS)
        2.3.3 光物理性能分析(UV-Vis、PL)
        2.3.4 表面光電壓分析(SPV)
        2.3.5 電化學測試
    2.4 本章小結(jié)
第三章 不同Ga:Ti比例GaN/TiO_2-x的制備及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗原料與設備
        3.2.2 不同Ga:Ti比例GaN/TiO_2-x的制備及表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 物相分析(XRD)
        3.3.2 粉末樣品形貌與成分分析(SEM、EDS)
        3.3.3 光物理性能分析(UV-Vis、PL)
        3.3.4 光電性能分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間研究成果



本文編號：3992598