以SnO2粉末為源制備SnO2納米結(jié)構(gòu)及其發(fā)光特性研究.pdf

1、納米科技已經(jīng)被公認(rèn)為21世紀(jì)最重要的科學(xué)技術(shù)之一,當(dāng)尺寸達(dá)到納米數(shù)量級(jí)的半導(dǎo)體材料時(shí)便會(huì)出現(xiàn)表面效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等特殊性質(zhì)致使半導(dǎo)體納米材料表現(xiàn)出奇特的物理化學(xué)特性,從而被廣泛應(yīng)用于壓敏電阻、量子元器件、導(dǎo)電材料等各個(gè)方面。二氧化錫作為一種寬禁帶n型半導(dǎo)體材料,具有重要的研究?jī)r(jià)值。本文以SnO2粉末為原料,用化學(xué)氣相沉積法(CVD)在不同的溫度和生長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)制備了不同形貌的SnO2納米材料。并利用掃描電子顯

2、微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)、X射線能譜分析(EDS)和光致發(fā)光(PL)技術(shù)對(duì)所制備的樣品進(jìn)行了形貌、結(jié)構(gòu)和發(fā)光特性的研究。并對(duì)其納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)制進(jìn)行了探討。本文主要進(jìn)行了以下工作:
　　(1)利用CVD法,以高純SnO2粉和石墨粉的混合物作為原料,高純氮?dú)鉃檩d氣,在900℃的溫度下,通過(guò)控制生長(zhǎng)時(shí)間,在濺射有Au膜的Si襯底上得到了不同形貌的納米SnO2顆粒,直徑大約在300-800nm不等。

3、利用SEM對(duì)樣品進(jìn)行了表面形貌的觀測(cè),利用XRD對(duì)樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征表明所制備SnO2顆粒是四方金紅石結(jié)構(gòu)。利用PL技術(shù)分析了樣品室溫下的光致發(fā)光特性,得到了399nm、450nm、550nm和613nm處出現(xiàn)了發(fā)光峰,表明具有良好的發(fā)光特性,有望應(yīng)用于電子器件的應(yīng)用。并討論的所制備是納米SnO2顆粒的生長(zhǎng)機(jī)制。
　　(2)利用CVD法,以高純SnO2粉和石墨粉的混合物作為原料,高純氮?dú)鉃檩d氣,在1000℃的溫度下,通過(guò)控制生長(zhǎng)時(shí)

4、間,在濺射有Au膜的Si襯底上得到了不同形貌的四方金紅石結(jié)構(gòu)的SnO2納米線,再現(xiàn)了納米SnO2線的生長(zhǎng)過(guò)程,其生長(zhǎng)機(jī)制符合VLS機(jī)制。利用PL分析在358nm、372nm、399nm、451nm、468nm、515nm、550nm、572nm、613nm處得到了樣品的發(fā)光峰,并且在672nm處出現(xiàn)了一個(gè)新的發(fā)光峰。
　　(3)利用 CVD法,以 Au作為催化劑,以石墨粉作為還原劑,以 SnO2粉和 Sn粉的混合物為源在1000℃