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Ⅳ-Ⅵ族化合物作为层状晶体结构的半导体材料,因其优异的光学、电学及热学性质,在光伏、热电及光催化等领域中展现出巨大的应用潜能。同时,合适的禁带宽度具有优异的可见光响应特性,部分材料已经在电子器件中得到了广泛的应用。其中,多形貌纳米级半导体材料凭借尺寸效应、表面效应等对元器件性能的影响,已成为行业研究的前沿和热点。以硫化亚锗(GeS)及硒化亚锗(GeSe)为代表的Ⅳ-Ⅵ族半导体化合物,由于制备复杂、合成困难,微观结构变化对性质的影响仍存在异议,阻碍了其在光电等应用领域的发展。本文使用直流电弧等离子体放电装置首次制备出多形貌的GeS及GeSe纳米材料,研究了电流、气氛、气压等实验参数对样品形貌的影响,给出了相应的生长机制;通过物性表征,讨论了微观形貌对性质的影响;利用高压原位测试技术分析了GeS及GeSe在压力下的微观结构衍化,获得了晶体结构参数随压力的变化关系,为其在光电领域的应用提供了实验数据。1)将升华硫粉及锗粉按化学计量比混合压片,设置电流值为100 A,电压值14 V,氩气压为40 k Pa,于石墨锅上表层收集到多刺状GeS样品,在冷凝壁处收集到链球状GeS样品,并探讨了这两种特殊形貌GeS样品的生长机制。电流值100 A,电压16 V,氮气压20 k Pa,在上顶盖内侧收集到球形GeS材料,球形GeS样品的光致发光图谱等测试结果表明:其禁带宽度为3.35 e V,光吸收能力较强,荧光寿命为6.19 ns。本论文利用直流电弧法成功制备出多形貌GeS纳米样品,为GeS在光电领域的应用奠定了一定的实验基础。2)以高纯硒粉及锗粉为原料,利用直流电弧法,通过控制实验变量,已获得纳米带状、类金针菇状及球状GeSe样品的制备参数。并解释了纳米带状、类金针菇状GeSe样品的生长机理。改变工艺参量(电流、气氛、气压)发现氮气压对GeSe球的粒径影响较大。对球状GeSe样品进行光学性质测试发现:其带隙为3.35 e V,表现出较强的光吸收能力,荧光寿命为6.13 ns。3)结合高压拉曼及高压X射线衍射对GeS及GeSe进行了高压下的晶体结构研究。GeS纳米材料高压拉曼测试表明,在实验的最高压力(14.9 GPa)范围内,晶体结构稳定。GeSe的高压原位X射线衍射结果表明:25.5 GPa压力范围内晶体结构稳定,无结构相变,通过B-M方程拟合得到GeSe的体弹模量B0=50.7(4)GPa。高压拉曼测试表明GeSe在5.2 GPa左右Ag(1)振动模的红移及键长键角的不连续性是由晶格畸变导致的。