Si纳米线的气-液-固生长与结构表征

以Au膜作金属催化剂、SiH4作为源气体,基于气-液-固(VLS)生长机制在n-Si(111)单晶衬底上制备出了Si纳米线.利用扫描电子显微镜对样品进行了结构表征,Si纳米线的直径为20～200 nm、长度为数微米到数十微米,X射线能量损失谱分析表明所制备的Si纳米线中含有少量的Au元素.讨论了生长温度、SiH_4流量、Au膜层厚度和生长时间对Si纳米线的形成与结构的影响.     

基于无催化剂化学气相沉积法的氮化镓纳米线制备和表征

采用化学气相沉积法，通过金属镓和氨气的直接反应，在石英衬底上沉积出GaN纳米线。利用 XRD和SEM对制备的 GaN 纳米线进行了结构和形貌的表征。结果表明合成的GaN纳米线为六方纤锌矿结构，直径为100~200 nm，长度达几微米，GaN纳米线的生长符合VLS生长模型。室温PL光谱表明GaN纳米线在395 nm和566 nm的发光峰主要与Ga空位或者N空位引起的缺陷能级相关。     

ZnS微米球的制备和光学性质的研究

用超声的方法在水和正庚烷的微乳液中成功地合成了ZnS的微米球,并用XRD,TEM对微米球进行了表征.合成的产物为纯的多晶ZnS,微米球的直径约为2μm,为规则的球形,粒径分布窄,分散均匀,表面光滑.荧光光谱上ZnS微米球在456 nm处有一个发射主峰,在492 nm处有一个小峰.这两个发光峰报道不多.它对应于ZnS的缺陷发光.     

Er掺杂的ZnS纳米带的合成和光致发光性质

以金为催化剂,利用热蒸发方法合成掺杂铒(Er)的ZnS纳米带。X射线衍射(XRD)结果表明Er掺杂的ZnS纳米带仍具有六方纤锌矿结构。采用激发波长为244nm激发样品,发现Er掺杂的ZnS纳米带的光致发光(PL)谱中共有5个发光峰,它们的位置为437,520,549,673和805nm,分别对应ZnS纳米带本身缺陷,Au离子掺杂,以及Er~(3+)离子~4S_(3/2)-~4I_(15/2),~4F_(9/2)-~4I_(15/2)和~4I_(9/2)-~4I_(15/2)跃迁引起的发光。     

Er离子掺杂ZnS量子点的水相法合成及性能

采用巯基乙酸作为稳定剂,用水相法合成了ZnS:Er量子点。分别利用X射线衍射、透射电镜、荧光光谱对其物相、形貌及光学性能进行了研究。研究结果表明:合成的ZnS:Er量子点形状为球形,粒度约10 nm。ZnS:Er量子点的发射峰为445 nm和470 nm,分别为S空位和Zn空位发光。     

ZnS∶Cu纳米微粒的线性光学特性研究

采用溶胶-凝胶法在不同条件下制备了ZnS∶Cu纳米微粒,合成中首次用中性硫代乙酰胺分子对纳米微粒表面进行修饰.所制ZnS∶Cu纳米微粒在紫光灯的照射下,呈现绿色发光现象;在 332 nm的紫外光激发下,ZnS∶Cu纳米微粒产生位于516 nm的发射峰;相对于体相材料在462 nm的发射峰红移了54 nm;另外,样品的紫外吸收光谱表明,位于290 nm的吸收峰,相对于体相材料蓝移了50.6 nm.     

配体交换法制备表面功能化的ZnS NPS及其光学性质研究

以ZnS纳米微粒(NPS)和8-羟基喹啉-5-磺酸(H2QS)为原料,通过新颖的配体交换法合成一系列表面功能化的H2QS-ZnS NPS。TEM结果显示,H2QS-ZnS NPS均一分散,没有聚集,粒径与功能化前的ZnS NPS基本一样,为2～4nm。H2QS-ZnS NPS的荧光发射峰在488nm处,其发光效率随着H2QS与ZnS NPS比率的增加而提高,与ZnS NPS的荧光发射峰(420nm处)相比较发生红移且发光效率显著提高,并对其发光机理进行理论分析。     

ZnS：Cu纳米微粒的线性光学特性研究

采用溶胶-凝胶法在不同条件下制备了ZnS∶Cu纳米微粒,合成中首次用中性硫代乙酰胺分子对纳米微粒表面进行修饰。所制ZnS∶Cu纳米微粒在紫光灯的照射下,呈现绿色发光现象;在332 nm的紫外光激发下,ZnS∶Cu纳米微粒产生位于516 nm的发射峰;相对于体相材料在462nm的发射峰红移了54 nm;另外,样品的紫外吸收光谱表明,位于290 nm的吸收峰,相对于体相材料蓝移了50.6 nm.     

ZnS：Mn/PVP膜的合成及表征

采用聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为分散剂,乙醇和水作为溶剂,合成ZnS：Mn/PVP溶液,主要研究了ZnS：Mn/PVP溶液合成时,加热或不加热分别对膜的光致发光谱所产生的影响。实验结果表明,加热有助于Mn2＋在硫化锌基质中的掺杂。荧光光谱的发射峰在600nm附近,为锰的4T1→A61的跃迁发射峰,Mn2＋在ZnS中为分立发光中心。通过XRD测试发现,ZnS：Mn为立方晶型结构,平均尺寸10nm。通过荧光照片更直观地看到了ZnS：Mn/PVP的发光颜色,这种材料在光电材料方面有巨大的应用价值。     

单晶β-Ga2O3纳米线的原位生长及其光致发光性能

通过在N2气氛中将金属镓加热到900℃,在镓颗粒表面大面积生长出-βGa2O3纳米线.采用激光拉曼光谱仪、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对产物的结构和形貌进行了表征.结果表明,所得产物为单斜相单晶结构Ga2O3纳米线,其直径为50-100 nm,长度为30-100μm.提出了Ga2O3纳米线可能的生长机理.室温下研究了所得Ga2O3纳米线的光致发光特性,观察到起源于氧空位的电子与镓-氧空位对上的空穴复合产生的发光峰在457 nm的蓝光发光.     

Si纳米线的Au催化固-液-固生长与结构表征

为:Au膜层厚度为5～10 nm,温度为1 100 ℃,N2气流量为1.5 L/min.     

TeO2纳米线的制备及其室温NO2气敏特性

以金属Te颗粒为原料,采用热蒸发法于镀金硅基板表面制备出TeO2纳米线,并以其为气敏材料制备成气敏元件.采用XRD,SEM和TEM表征TeO2纳米线的相组成和微观结构,结果表明,TeO2纳米线具有单一的四方相晶体结构,长度约为几十微米,直径约为80~600nm.在TeO2纳米线的顶端未发现Au颗粒,表明TeO2纳米线按照气-固机制进行生长.气敏特性的研究结果表明,TeO2纳米线呈现p型半导体特性,在室温条件下对NO2气体具有良好的响应,气体灵敏度与NO2气体体积分数呈线性增加关系.最后对气敏机制进行了初步探讨.     

Cu掺杂ZnS纳米线结构和磁性质

本文采用第一性原理密度泛函理论系统地研究了Cu原子掺杂ZnS纳米线的结构、电子性质和磁性质.所有掺杂纳米线的形成能比纯纳米线的形成能低,说明掺杂过程是放热的.并且Cu原子趋于替代纳米线的表面的Zn原子.电子结构显示Cu掺杂纳米线是半金属铁磁半导体材料,在自旋电子学方面有重要应用.     

ZnS和C60纳米线阵列的构筑和表征

以多孔氧化铝为模板,通过水热反应制备出ZnS 和 C₆₀纳米线阵列,分别用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱以及选区电子衍射图谱(SAED)等,对纳米线阵列形貌和化学成分进行表征.结果表明,ZnS 和C₆₀纳米线均为有序阵列.ZnS纳米线为多晶结构,在波长332 nm紫外光激发下, 发射519 nm特征荧光.同时介绍了水热条件下,在多孔氧化铝模板中填充目的产物,以及制备纳米线有序阵列的相关过程.该方法具有一定的普适性.     

热蒸发法制备TeO_2纳米线的生长机理

以金属碲粉为原料,在450℃下采用热蒸发法在镀金玻璃基板上成功合成TeO_2纳米线,利用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜对TeO_2纳米线的结构和形貌进行表征,并对其生长机理进行探讨.研究结果表明,具有四方相晶体结构的TeO_2纳米线直径在70~200 nm之间,长度在几百微米至2 mm.通过对不同生长时间所获得产物的形貌观察,对TeO_2纳米线的生长过程进行了分析,推断TeO_2纳米线是通过气-固机制进行生长,镀金薄膜可能只是起到诱导和加速TeO_2纳米线生长的作用.     

半导体ZnS纳米球的简易合成及其光学性能

在表面活性剂Tween-80提供化学软模板的诱导下,利用简易的反相胶束方法,在室温下合成出直径在48-52 nm之间的半导体ZnS纳米球。X射线衍射测定表明,产物纯度高,具立方闪锌矿结构;紫外-可见和荧光光谱表明其纳米材料与体相相比依次"蓝移"了62 nm和33 nm。     

ZnO纳米线膜的可控生长及其量子限域效应研究

针对ZnO半导体低维纳电子/光电子器件中纳米线膜的可控性差及其所导致的特性不稳定问题,利用ZnO纳米籽晶层作为引导层,以实现ZnO纳米线膜的垂直取向生长和尺度分布可控制备,并研究低维量子限域效应对ZnO纳米线膜光电特性的影响机制,利用湿化学法在氧化铟锡导电玻璃上制备ZnO籽晶层,随后利用低温水热法进行ZnO纳米线膜的引导生长,样品的显微结构和物相分析表明,通过调节籽晶热处理温度和生长液浓度能够实现ZnO纳米线直径在10～100nm内可调,籽晶热处理温度对纳米线尺度分布影响尤其显著.室温光致发光(PL)谱测试及分析表明,直径小于20nm的ZnO纳米线薄膜样品的PL谱的近紫外带边发射峰相比于更大直径的纳米线样品发生了明显的蓝移,而且半高宽显著减小.利用量子限域效应理论对PL谱带边发射峰随纳米线的尺度分布发生变化的规律进行了合理分析.     

SiO_x纳米线的热蒸发法制备及表征

采用活性炭还原SnO2粉末得到的金属锡作为催化剂,在硅片上生长出SiOx(x在1～2之间)纳米线.分析900℃～1 100℃下生长出来的SiOx纳米线发现,温度越高,纳米线越密集,表面也更光滑;分析不同温度梯度下生长出来的纳米线表明,硅片上温度梯度越小,生长的纳米线分布越均匀,直径也越均匀.并结合实验条件对SiOx纳米线的生长机理进行初步探讨.     

In_2O_3纳米材料的制备及其光学特性研究

采用活性炭直接还原In2O3粉末的热蒸发法,制得大量直径约40～300 nm的In2O3纳米线.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、EDS能谱仪和透射电子显微镜(TEM)对其表面形貌、结构和成分进行分析,结果表明所得纳米线为In2O3.用荧光光谱仪研究其发光特性,得知所得产物在室温下存在较强的蓝绿发光和紫外发光现象,同时结合实验条件对合成In2O3纳米线的生长机理和光致发光机制进行初步讨论.