一維β-Ga-,2-O-,3-納米材料的制備與發(fā)光特性研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、一維納米材料因其特殊的物理性能以及它在未來納米電子器件、光電子器件和微傳感器等多方面潛在的應用前景,吸引了人們廣泛的注意,目前已成為納米科技研究的熱點之一。一維納米材料的制備技術在納米科學研究中占據極為重要的地位,盡管納米材料的制備方法多種多樣,但要獲得結構、形態(tài)和尺寸可隨意控制的納米材料依然相當困難,對已有的制備方法和工藝加以改進和完善、實現一維納米材料的可控性制備和操縱是一個極具挑戰(zhàn)的課題。 本論文用熱蒸發(fā)CVD法制備了一維

2、β-Ga2O3納米材料,用掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、透射電鏡(TEM)、X射線能譜儀(EDS)及光致發(fā)光(PL)等分析測試手段,對所制備的一維p-Ga2O3納米材料的形貌、成分、結構以及發(fā)光性能進行了表征。研究了實驗參數對熱蒸發(fā)CVD法生長β-Ca2O3納米結構和發(fā)光特性的影響。通過這些工作的開展,為實現Ga2O3-維納米材料應用功能化打下良好的基礎。本論文的主要研究內容及結果包括以下幾個方面: 1.在高溫條件下

3、(1050℃)直接加熱金屬鎵(Ga),通入氧氣作為反應氣,利用氬氣作載氣得到不同形貌的低維β-Ga2O3納米結構材料。XRD和Raman表征結果表明產物為單斜結構的單晶氧化鎵(β-Ga2O3)。SEM和TEM研究發(fā)現產物主要為一維納米帶,同時還有少量的納米片和納米晶粒。其中,納米帶的寬度在50nm左右,長度有幾微米至幾十微米;納米片寬度在100nm左右,其厚度小于30nm;納米晶粒的尺度在50~150nm之間。 2.分析了實驗參

4、數對熱蒸發(fā)CVD法生長一維β-Ga2O3納米結構形貌的影響,并探討了材料的生長機理。實驗參數包括蒸發(fā)溫度、生長時間、氣體流量、襯底與蒸發(fā)源之間的距離、催化劑以及催化劑顆粒的尺寸等。研究發(fā)現,不同實驗參數下生成產物的晶體結構基本相同,都為單斜結構氧化鎵(β-Ga2O3),但它們的形貌差別很大。在有Au催化制備一維β-Ga2O3納米材料時,β-Ga2O3納米材料的生長受氣-液-固(VLS)機制和氣-固(VS)機制的共同控制。對于沒有任何催化

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