文档介绍：博士学位论文一维半导体纳米材料制备、性能及辐射探测器件研究南京航空航天大学研究生院材料科学与技术学院材料加工工程二九年九月研究生姓名学科、专业研究方向指导教师李莹滢纳米功能材料张海黔教授中图分类号:学科分类号:论文编号:
/、‰—
,≥‘琍,/,,
◆一■
汐永日期:沙哆年胆,作者签名:孪量遂承诺书本人声明所呈交的博士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽境信凳
■,一●
探测器无论在军用还是在民用上都有重要的应用价值,因此引起人们的极大关注。本文利用简单的水热合成方法制备了高质量的擅装粽罅校琙、疉擅紫撸尚栽K谻杂的稀磁半导体擅装粽罅校珻擅紫撸谘芯苛艘晃氲继迥擅撞牧系墓庋А⒌缪А磁学以及光电化学等性能的基础上,利用擅装艏捌浒粽罅泄怪俗贤夤獾绲继讲馄鳎用纳米线研制出一种新型的湎咭禾宸浼亮考疲阅擅滋讲馄骷辛吮碚骱托阅懿利用锌片作为基底与有机强碱四甲基氢氧化铵水溶液进行水熟反应,制备出有序排列的Ρ首茨擅捉峁拐罅小瓤梢灾苯映涞狈从ξ镉挚梢宰魑R晃擅装舸怪鄙さ幕底。对一维纳米材料进行了结构和形貌的表征,研究了四甲基氢氧化铵浓度及反应温度对产物形貌的影响。℃的时候,擅装阵列的形貌较为均匀,取向性较好。通过改变反应时间讨论了微装粽罅械纳せ啤通过光致发光光谱和拉曼光谱研究了铅笔状擅装粽罅械墓庋阅埽峁砻髦票傅到的擅装粽罅芯哂懈咧柿康牧较诵靠缶褰峁挂约坝乓斓墓庋阅埽琙的表面缺陷较少,结晶度较高且没有其他元素掺杂。由于其在基底上均匀分布、一致的取向性以及与基底良好的接触,所制备的擅装粽罅芯哂薪虾玫某》⑸湫阅艹。⑸涞缌髅芏任榷ǎ宜媸间并没有明显的衰减趋势。因此,所制各的铅笔状擅装粽罅薪峁故且恢掷硐氲某》⑸湟极材料。利用标准三电极体系,对擅装粽罅械墓獾缁阅芙醒芯俊T诠庹仗跫光电流瞬间产生且保持稳定不衰减:在挡光的瞬间毋,光电流迅速降到初始值。垂直于基底排列整齐、沿嵬骋蝗∠蛏ぃざ冉铣さ哪擅装粽罅芯哂懈蟮墓獾缌鳌研究了退火温度对擅装粽罅械男蚊布肮庋匦缘挠跋臁<觳饨峁砻鳎谕嘶鸸中,纳米棒的形貌基本保持不变,但其发光性能有所变化。当退火温度在媸保琙纳米棒结晶质量较高且结构缺陷较少,发光特性得到了提高。这一研究为以后半导体发光材料光学利用柯肯达尔效应原理,通过简单的水热法一步制备了由擅装糇宰樽靶纬傻慕峋Я好的“蒲公英”形状空心微球,并讨论了其形成机理。,它们将在光生电子储存,三维激光器,传试。取得了如下主要研究成果:谛炕椎腪纳米棒阵列的制备及性能研究性质的研究提供了新的途径。
感器以及光催化等领域具有广阔的应用前景。晃氲继甯春夏擅撞牧系乃确ㄖ票讣捌涔獾缁阅埽叛匦匝芯为了提高一维半导体纳米材料的性能和拓展其应用领域,对擅装粽罅薪辛薈复合,掺杂,对擅紫呓辛薃涸兀⒀芯苛斯獾缁阅埽叛У忍匦浴在擅装粽罅斜砻娉粱肆⒎教逍蔚腃纳米颗粒,对其形貌及其形成机理进行了讨论。研究了复合结构纳米棒阵列的光电化学性能,这种复合结构纳米棒阵列比单纯的米棒阵列薄膜具有更强的光催化活性。这是由于光生电子通过涞絑纳米棒的导带,从而使光生空穴和电子就得到了有效的分离。这种复合结构将有望在光催化,光电池及太阳能转换材料的研究等方面得到应用。通过简单的水热合成法在锌片基底上一步制备了掺杂的铅笔状擅装粽罅小D擅棒在基底上均匀分布,取向一致,垂直于基底大面积生长。样品结构均为六方纤锌矿结构,具有高结晶质量,不含其它杂相。随着掺杂浓度的增加,紫外发射峰强度逐渐下降,近带隙发射峰的半峰宽也较纯淇怼@馄紫允綜牟粼邮鼓擅装舫鱿至搜蹩瘴缓托刻钕侗征缺陷。掺杂纳米棒阵列的磁滞回线表明样品具有明显的铁磁特征。这种〈虐氲继迥米棒阵列是一种在自旋电子器件中具有应用潜力的纳米材料。采用水热法制备了负载的擅紫撸运铣傻哪擅紫叩慕峁埂⑿蚊惨约肮庋阅进行了表征。研究了所制备的纳米线的光催化性能,讨论了疉擅紫吖獯呋到獾幕怼研究表明,疉春夏擅紫弑鹊ゴ康腪纳米线具有更强的光催化活性。经过紫外光照,甲基橙脱色率可达到.%。这是由于的加入,使电子不断向迁移,减少了光生电子和空穴的复合,提高了光催化剂的活性。这种贵金属复合半导体纳米材料的方法将进一步拓展半导体在光电能量转化领域中的应用。谝晃鹗粞趸锇氲继迥擅撞牧系姆涮讲馄骷芯利用低温水热法,在金叉指微电极阵列中,制备了网络状的擅装糇贤夤獾绲夹吞讲器。对