發(fā)布時(shí)間：2019-11-19 06:05

【摘要】：II-VI族化合物半導(dǎo)體是目前應(yīng)用廣泛的一種發(fā)光材料,它在納米尺度下所表現(xiàn)出來的優(yōu)異性質(zhì)是電子器件發(fā)展的一個(gè)新的方向。本文通過熱蒸發(fā)粉末原料的方法在管式爐中合成了多種結(jié)構(gòu)的II-VI族納米半導(dǎo)體,并對(duì)材料的物相、微觀結(jié)構(gòu)及其光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了系統(tǒng)表征。 (1)以CdS粉末為蒸發(fā)源材料,在Ar氣環(huán)境下合成一維CdS納米線、納米帶,通過控制實(shí)驗(yàn)過程中的工藝參數(shù),研究工藝參數(shù)對(duì)制備納米材料的影響,實(shí)現(xiàn)了對(duì)一維納米結(jié)構(gòu)的可控合成。納米線與納米帶均在505 nm左右觀察到強(qiáng)的禁帶發(fā)光。對(duì)納米帶的低溫光致發(fā)光研究表明:常溫下CdS納米帶的禁帶發(fā)光是中性施主與束縛激子的發(fā)光、自由激子的發(fā)光及激子與聲子的發(fā)光作用的復(fù)合。 (2)以CdS粉末為蒸發(fā)源材料合成了CdS三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。研究表明其生長機(jī)制既不屬于傳統(tǒng)的VLS、VS生長機(jī)制,也不是兩者的綜合作用,而是以VLS生長機(jī)制成核,然后在軸向與徑向持續(xù)生長的結(jié)果。近場光學(xué)掃描顯微鏡研究表明當(dāng)325 nm的激光聚焦在CdS納米棒上時(shí),產(chǎn)生的PL光可以耦合到納米棒中且在納米棒中傳播,此外,在多腳結(jié)構(gòu)中有部分的光可以從一個(gè)腳激發(fā)向其他的腳傳播。FDTD模擬表明納米棒是一個(gè)良好波導(dǎo)腔,PL光可以很好的被限制在里面。研究表明此三維結(jié)構(gòu)在光電器件領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景。 (3)以CdS及ZnS混合粉末為蒸發(fā)源材料、在改變壓強(qiáng)的條件下合成了Zn_xCd_(1-x)S一維納米結(jié)構(gòu),以及Zn_xCd_(1-x)S與SiO_2的復(fù)合針狀密排結(jié)構(gòu)、復(fù)合多孔材料。對(duì)Zn_xCd_(1-x)S一維納米結(jié)構(gòu)的物相及微觀結(jié)構(gòu)分析表明所得的材料并不是CdS及ZnS的簡單的混合,而是以一個(gè)物相而存在。Zn_xCd_(1-x)S納米結(jié)構(gòu)的光致發(fā)光特性分析顯示其在500 nm處有很強(qiáng)的發(fā)光,而Zn_xCd_(1-x)S與SiO_2所形成的納米復(fù)合材料在460～530 nm及600～650 nm之間有發(fā)光,且460～530 nm較強(qiáng)的發(fā)光屬于Zn_xCd_(1-x)S的發(fā)光,600～650 nm的發(fā)光則來自于材料的缺陷的發(fā)光。
【圖文】：

圖 1-1 自然界中存在的物體的尺寸（王季陶, 1990）1.3 納米材料的特殊效應(yīng)納米材料的尺寸在 1-100m 的尺度范圍內(nèi)，而這個(gè)尺度范圍與光波波長相或更小，小則只有幾個(gè)或者數(shù)十個(gè)原子團(tuán)的大小。這使得材料的周期性受到了壞，，邊界的原子數(shù)想比宏觀的材料而言就要多的多，表面原子所占的比例大幅減小。這使得納米材料具有許多特殊的物理、化學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)及電學(xué)等特性1.3.1 表面效應(yīng)納米晶體表面原子數(shù)與總原子數(shù)之比隨粒徑變小而急劇增大后所引起的質(zhì)上的變化。眾所周知的，表面原子所處的環(huán)境與材料內(nèi)部原子所處的環(huán)境是同的。最外層原子直接暴露于外界環(huán)境中，因此它們所處的晶體場環(huán)境與其他子不同，結(jié)合能也不同，存在著很多懸空鍵，這些鍵均處于一種不飽和狀態(tài)，

TEM觀察Ge納米線的原位生長過程（GivargizovE.I.,1975）
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TB383.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 師文生,張良瑩,姚熹;玻璃摻雜固溶半導(dǎo)體(Zn_xCd_(1-x)S)熒光效應(yīng)[J];半導(dǎo)體光電;1997年05期

2 侯軍偉;宋波;張志華;王文軍;吳榮;孫言飛;鄭毓峰;丁們;簡基康;;化學(xué)氣相沉積法合成高結(jié)晶度的三元系Cd_(1-x)Zn_xS納米線(英文)[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2009年04期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 王青青;CdS納米結(jié)構(gòu)的合成、表征和性能研究[D];浙江大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2562956