銅基半導(dǎo)體納米材料的液相合成、性能及生長機(jī)理研究.pdf

1、硫化亞銅(Cu2-xS，0＜x＜1)半導(dǎo)體納米材料是繼Ⅱ-Ⅵ和Ⅳ-Ⅵ族化合物納米材料之后被開發(fā)出來的一種低毒無重金屬元素的半導(dǎo)體納米材料，在光伏電池和生物標(biāo)記等領(lǐng)域具有很重要的應(yīng)用價(jià)值。目前對(duì)硫化亞銅納米晶的研究已經(jīng)十分廣泛，從不同組分的硫化亞銅納米晶的合成到其對(duì)應(yīng)的等離子體表面局域共振效應(yīng)及其在光電和生物領(lǐng)域的應(yīng)用。目前，國內(nèi)外研究小組將硫化亞銅作為反應(yīng)源和催化劑引導(dǎo)異質(zhì)結(jié)或多元材料的生長當(dāng)做研究熱點(diǎn).這些研究也在不斷挖掘硫化亞銅納米

2、晶的更大應(yīng)用潛力。
　　本論文采用一步反應(yīng)法和高溫注入法，在十二硫醇/十八碳烯和十二硫醇/油胺混合體系中成功實(shí)現(xiàn)了以硫化亞銅納米晶為基礎(chǔ)的眾多銅基半導(dǎo)體納米材料的合成，并系統(tǒng)的研究了不同Cu/Zn原料比對(duì)不同Cu-Zn-S體系納米材料的組分和形貌調(diào)控，以久輝銅礦(Cu1.94S)納米晶作為反應(yīng)源引導(dǎo)異質(zhì)結(jié)構(gòu)硫化物納米晶的調(diào)控合成和Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ2族(CuInS2和CuGaS2)三元半導(dǎo)體納米材料的合成，并探討了其生長機(jī)制。
　　

3、首先，我們采用一步反應(yīng)方法，在高溫體系中通過改變Cu/Zn原料比實(shí)現(xiàn)了從Cu(Ⅰ)摻雜ZnS半導(dǎo)體量子點(diǎn)到Cu1.94S-ZnS異質(zhì)結(jié)納米晶的轉(zhuǎn)變，進(jìn)而在較高Cu/Zn原料比情況下得到了藍(lán)輝銅礦納米晶，并采用紅外可見吸收光譜研究了其等離子表面局域共振效應(yīng)(LSPR)的變化;其次采用高溫注入法，以Cu1.94S納米晶種引導(dǎo)其它半導(dǎo)體納米晶的生長，成功合成了四種不同組分的半導(dǎo)體-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米晶，并探討了晶種晶型和組份的變化和異質(zhì)結(jié)的生長