Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)的液相法合成及其相關(guān)物性研究.pdf

1、Ⅱ-Ⅵ族化合物是一類重要的直接帶隙半導(dǎo)體材料，具有獨(dú)特的光學(xué)特性和其它重要的物理化學(xué)性質(zhì)。發(fā)展簡單可靠的生長方法，合成品質(zhì)優(yōu)良的Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)，一直是人們面臨的挑戰(zhàn)和追求的目標(biāo)。本文開展了ZnS、ZnO復(fù)雜納米結(jié)構(gòu)的液相法合成工作，著重于參數(shù)的優(yōu)化、結(jié)構(gòu)形態(tài)的演化、生長機(jī)理的揭示以及相關(guān)物性方面的探索。主要?jiǎng)?chuàng)新性結(jié)果如下：
　　 ⑴發(fā)展了簡單的無模板溶劑熱合成技術(shù)，制備了平方厘米尺度面積、高度有序的ZnS納米帶陣列；

2、提出并證實(shí)了生長速率控制/OH-輔助的擇優(yōu)生長模型，揭示了納米帶陣列的形成過程;首次報(bào)道了ZnS納米帶陣列具有的低閾值開關(guān)電壓(3.8 V/μm)和高的場致增強(qiáng)因子(1839)，展示了ZnS納米帶陣列在場發(fā)射領(lǐng)域潛在的應(yīng)用前景。
　　 ⑵提出了基于氧化鋅顆粒催化誘導(dǎo)的溶劑熱合成策略，獲得了大面積、分布密度可控的空心半球花狀ZnS納米結(jié)構(gòu)陣列；揭示了源于“類-Kirkendall效應(yīng)”的空心結(jié)構(gòu)形成機(jī)制；場發(fā)射測試結(jié)果表明，這種Z

3、nS納米復(fù)雜結(jié)構(gòu)陣列具有低閾值的開關(guān)電壓(1.3 V/μm)和極高的場致增強(qiáng)因子(7.46×104)，是一種性能優(yōu)異的場發(fā)射材料。
　　 ⑶設(shè)計(jì)了一個(gè)基于水輔助調(diào)節(jié)乙二胺模板的二元液相體系，系統(tǒng)研究了乙二胺/ZnS雜化體和ZnS納米結(jié)構(gòu)的形態(tài)演化與控制，提出了乙二胺模板弱化的模型，揭示了形態(tài)和對應(yīng)的光學(xué)性能的可控性。
　　 ⑷基于一種方法簡單、條件溫和的溶劑熱技術(shù)，獲得了蜂窩狀ZnO微/納復(fù)雜分級結(jié)構(gòu)；系統(tǒng)研究了結(jié)構(gòu)的形