【摘要】： 氮化鎵作為第三代半導(dǎo)體材料的代表,是一種重要的直接寬帶隙半導(dǎo)體材料,它具有優(yōu)良的物理化學(xué)性質(zhì),是當(dāng)前世界上最為先進的半導(dǎo)體材料之一。它不僅廣泛的應(yīng)用于藍綠光發(fā)光二極管、激光器、紫外波段的探測器以及高溫、大功率集成電路等器件,還可作為環(huán)保新材料應(yīng)用于環(huán)境保護。由于GaN的種種優(yōu)異特性,對GaN材料和器件的研究越來越成為人們關(guān)注的熱點。根據(jù)不斷降低器件尺寸的要求,借助于納米尺寸的材料來制造納米器件是很有意義的。納米尺寸GaN特別是納米線是滿足這種要求的一種很有希望的材料。 本論文主要分為實驗與團簇計算兩部分： 第一部分：本文首先利用溶膠-凝膠和高溫氨化二步法對GaN納米晶的制備進行了研究,探討了氨化溫度和氨化時間對GaN納米晶結(jié)構(gòu)、組分、形貌的影響,并最終確定了GaN納米晶的最佳制備條件。其次,我們利用溶膠-凝膠法得到的Ga2O3凝膠作為鎵源,采用高溫氨化法,成功制備出大量高質(zhì)量的GaN納米線。結(jié)果表明,氨化溫度與氨化時間對GaN納米線結(jié)構(gòu)、組分、形貌產(chǎn)生了顯著的影響,通過分析最終找出了利用該方法制備GaN納米結(jié)構(gòu)的最佳生長參數(shù)。文中詳細分析了在最佳工藝條件下制備的一維GaN納米結(jié)構(gòu)的形貌、結(jié)構(gòu)、組分和光致發(fā)光特性,初步探討了一維GaN納米結(jié)構(gòu)的生長機制。 第二部分：團簇的一些物理性質(zhì)如能級結(jié)構(gòu)、光學(xué)性質(zhì)、磁學(xué)性質(zhì),以及熱力學(xué)性質(zhì)都呈現(xiàn)從原子特性向塊體材料特性轉(zhuǎn)變的趨勢。因此,從理論上計算這些簇合物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是十分必要的。我們利用B3LYP/6-31G*密度泛函方法對GanN3(n=1～8)團簇進行了計算,對GanN3(n=1～8)團簇的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,得到了GanN3(n=1～8)團簇的最穩(wěn)定結(jié)構(gòu),同時對體系的成鍵特性、熱力學(xué)性質(zhì)、光電子能譜及穩(wěn)定性進行了研究。該結(jié)論對解釋納米和薄膜材料的形成具有指導(dǎo)意義。
【圖文】：

學(xué)吸附的氫氧基或烷氧基等殘余物。干燥是制備高質(zhì)量干凝膠的關(guān)鍵步驟。干燥過程主要控制好干燥速度，速度過快會使凝膠龜裂和破碎。溶膠一凝膠法的具體工藝過程如圖2一1所示。

2溶膠凝膠法制備氮化稼納米晶與納米線實驗中樣品的結(jié)構(gòu)分析采用西安理工大學(xué)現(xiàn)代分析測試中心XRD一7000型X射線衍射儀在常溫下進行測量，，如圖2一3所示。該衍射儀使用Cu靶Ka作為X射線衍射源，工作電壓為40kV，工作電流為40mA。該儀器采用多功能水平型e一e測角儀，在測量過程中，X光管和探測器繞試樣轉(zhuǎn)動，樣品水平靜止不動。適合于薄膜、液體、粉體、固體以及變溫過程和化學(xué)反應(yīng)過程中樣品的實時測試分析。驅(qū)動機構(gòu)為獨立的2軸驅(qū)動，可以選擇es一ed聯(lián)動或es和ed軸單獨測定。圖2一 3XRD一7000型X射線衍射儀外觀圖Fig.2一 3TheaPPearaneechartofX一 raydi價actometer我們實驗中一般掃描范圍為2e二200一800。測試結(jié)束后，隨機軟件可以自動標示出衍射峰所在位置以及所對應(yīng)的面間距d，檢索 JepDS(JointComeetteofpowerDi腸ctionStandards)粉末衍射數(shù)據(jù)卡可以很方便的確定樣品對應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)。X射線衍射用于物相分析的原理是:由各衍射峰的角度位置所確定的晶面間距d以及它們的相對強度Fll是物質(zhì)的固有屬性。每種物質(zhì)都有特定的晶體結(jié)構(gòu)和晶胞尺寸
【學(xué)位授予單位】：西安理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TB383.1

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 劉莉;濕法制備一維氧化鉍粉體及生長機理研究[D];中南大學(xué);2011年

本文編號：2553687