SnO2納米結(jié)構(gòu)的形貌與退火溫度及時(shí)間的關(guān)系研究.pdf

1、半導(dǎo)體材料是一類具有半導(dǎo)體性能、可用來制作半導(dǎo)體器件和集成電路的電子材料。尤其當(dāng)半導(dǎo)體材料的尺度達(dá)到納米數(shù)量級(jí)時(shí),此時(shí)的納米級(jí)半導(dǎo)體材料受到量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子隧道效應(yīng)等效應(yīng)的影響會(huì)出現(xiàn),會(huì)出現(xiàn)許多特殊的物理特性,比如光學(xué)性能、光電轉(zhuǎn)換性能、光催化性能、氣敏特性等等,在光電子設(shè)備、電池、太陽能存儲(chǔ)等方面得到廣泛的應(yīng)用。SnO2作為一種重要的寬帶半導(dǎo)體材料,已被廣泛應(yīng)用于光電子和微電子領(lǐng)域中。
　　本文分別以Sn

2、粉為原料和SnO粉為原料,通過碳熱蒸發(fā)方式,運(yùn)用CVD方法,在不同的退火溫度下選取不同的退火時(shí)間,成功制備出不同的SnO2納米結(jié)構(gòu),并通過掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、光致發(fā)光譜(PL)等測(cè)試手段對(duì)所制備的SnO2納米機(jī)構(gòu)進(jìn)行了表征,同時(shí)對(duì)其發(fā)光特性進(jìn)行了探究,進(jìn)而討論了SnO2納米機(jī)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)制,對(duì)SnO2納米結(jié)構(gòu)的形貌與退火溫度及時(shí)間的關(guān)系進(jìn)行了探究,發(fā)現(xiàn)退火溫度和退火時(shí)間對(duì)SnO2納米結(jié)

3、構(gòu)的形貌有著重要影響,因此可以通過選擇特定的退火溫度和退火時(shí)間實(shí)現(xiàn)對(duì)SnO2納米結(jié)構(gòu)的可控生長(zhǎng),得到性能良好的納米結(jié)構(gòu)。具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下所示:
　　(1)將Sn粉與碳粉混合,以Au為催化劑,在恒溫900℃,分別退火30min,60min,90min,120min,制備出不同的二氧化錫納米結(jié)構(gòu),用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)對(duì)SnO2納米結(jié)構(gòu)的表面形貌、微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征和分析,探究不同退火時(shí)間對(duì)SnO

4、2納米結(jié)構(gòu)的影響。
　　(2)將Sn粉與碳粉混合,以Au為催化劑,在恒溫1000℃,分別退火30min、60min、90min、120min,制備出不同的二氧化錫納米結(jié)構(gòu),用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)對(duì)SnO2納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并通過光致發(fā)光譜(PL)對(duì)其發(fā)光特性進(jìn)行了探究,發(fā)現(xiàn)397nm的發(fā)光峰是由結(jié)構(gòu)缺陷或者發(fā)光中心如納米晶粒、缺陷造成的,585nm的發(fā)光峰是氧空位缺陷引起的,在以上基礎(chǔ)上對(duì)S

5、nO2納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)制進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)其遵從VLS生長(zhǎng)機(jī)制。
　　(3)將SnO粉與碳粉混合,以Au為催化劑,在恒溫900℃下,分別退火30min、60min、90min、120min,制備出不同的二氧化錫納米結(jié)構(gòu),用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)對(duì)SnO2納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。
　　(4)將SnO粉與碳粉混合,以Au為催化劑,在恒溫1000℃下,選取不同的退火時(shí)間,制備出不同的二氧化錫納米結(jié)構(gòu),用