取向GaN納米線制備及納米管特性研究.pdf

1、氮化鎵(GaN)是一種優(yōu)異的寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有良好的光電性質(zhì)和熱穩(wěn)定性，是制作藍(lán)、綠發(fā)光二極管(LED)，激光二極管(LD)和高溫、高功率、高頻器件的理想材料。隨著電子器件的高度集成化和微尺度化的發(fā)展，以納米材料為基礎(chǔ)的納米電子器件成為未來器件的重要發(fā)展方向。研究低維GaN納米材料的制備和物性，可以為將來制備納米器件提供技術(shù)支持。因此，一維GaN納米材料的研究備受關(guān)注。
　　本文研究了用Pt催化CVD法制備取向GaN納米線的工

2、藝;用密度泛函理論計(jì)算了扶手型GaN納米管的電子結(jié)構(gòu)和電子輸運(yùn)特性。
　　首先，在Si片上濺射Pt薄膜，并對(duì)其進(jìn)行退火處理，在Si襯底上獲得不同大小、分布均勻的納米Pt催化劑顆粒;然后，利用化學(xué)氣相沉積(CVD)法在有納米Pt催化劑顆粒的Si襯底上制備GaN納米線，并對(duì)樣品進(jìn)行了SEM，XRD表征，結(jié)果表明所制備的樣品為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，納米線具有一定的取向，并研究了生長(zhǎng)溫度對(duì)GaN納米線取向的影響，樣品的場(chǎng)發(fā)射(FED)測(cè)試結(jié)果表

3、明，納米線的取向?qū)?chǎng)發(fā)射性能有影響。
　　利用密度泛函理論和非平衡格林函數(shù)方法對(duì)扶手型氮化鎵納米管(n，n)(2≤n≤10)的電子結(jié)構(gòu)和輸運(yùn)特性進(jìn)行了系統(tǒng)的理論研究，結(jié)果表明:扶手型GaN納米管(2≤n≤10)的帶隙均為間接帶隙，且禁帶寬度隨管徑的增大而增大;電子態(tài)密度和電子傳輸譜都有脈沖型尖峰，峰值的最大值均隨著納米管n值的增大而增大，且兩者峰值能量范圍具有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系;兩極體系下得到GaN納米管的電流-電壓特性曲線，發(fā)現(xiàn)隨著