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掺杂以及异质结构可以调控纳米材料的物理及化学性能,在制造半导体光学器件、电子器件、传感器件等领域具有广泛的应用前景。本文利用多种方法成功制备出In掺杂SnO2纳米颗粒、In掺杂ZnO六角纳米片及SnO2/ZnO核壳纳米线。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)以及能谱分析仪对材料微结构进行表征。借助拉曼光谱(Raman)、光致发光谱(PL)、紫外可见吸收光谱(UV)对材料的光学特性进行了研究和探讨。1、In掺杂SnO2纳米颗粒首次利用水热法成功合成In掺杂SnO2纳米颗粒。XRD分析结果表明:In离子掺杂引起了SnO2纳米颗粒晶格的变化,导致衍射峰位置向2θ值较大方向偏转。TEM表征结果表明:SnO2纳米颗粒的直径为3-5nm,(110)晶面对应的晶格间距为3.345nm。紫外吸收光谱和PL谱的分析结果表明:掺杂使SnO2纳米颗粒产生更多的缺陷和氧空位,这些缺陷在价带与导带之间产生的附加能级导致SnO2禁带宽度变窄。综合XRD、紫外可见吸收光谱和PL谱的分析:1.9%浓度的掺杂对SnO2的XRD衍射峰中心、禁带宽度及PL谱解卷积子带位置影响最大。通过对不同掺杂浓度SnO2纳米颗粒结构的分析和光学性能的比较,1.9%的掺杂浓度可以对SnO2的性质进行很好的调控。2、In掺杂ZnO六角纳米片利用水热合成法首次制备出In掺杂ZnO六角纳米片。TEM分析结果表明:ZnO纳米棒为单晶结构;纳米棒沿着[0001]晶向生长,晶格间距为0.260nm; In离子的掺杂抑止了ZnO[0001]方向的优先生长,转而向[1010]、[1100]、[0110]、[1010]、[1100]、[0110]六个等价方向快速生长,形成六角片状结构。紫外可见吸收光谱测试得到In掺杂ZnO纳米片的禁带宽度为2.94eV。光致发光谱观察到由于In元素的掺杂,ZnO纳米片的带边发射消失,在450nm-700nm范围内存在一个很宽且强度较高的缺陷发光带。3、SnO2/ZnO核壳纳米线通过两步合成法成功制备出SnO2/ZnO核壳纳米线。第一步采用低真空热蒸发法制备出直径为50nm的超细SnO2纳米线,纳米线表面平滑且沿[200]方向生长。第二步在成功制备SnO2纳米线的基础上,利用乙酸锌溶液热分解的方法在SnO2纳米线表面生长ZnO包覆层。研究表明:在恒定的分解温度下,乙酸锌溶液浓度增大,ZnO包覆层厚度增加。紫外可见吸收光谱测量SnO2纳米线的禁带宽度为3.74eV,SnO2/ZnO核壳结构的禁带宽度为3.20eV,受异质结构的影响,材料的禁带宽度变窄。PL谱测量SnO2/ZnO核壳结构在394.4nm(3.14eV)、520.7nm(2.38eV)、571.5nm(2.17eV)、597.4nm(2.08eV)处出现发射峰。其中,394.4nm的发射峰是由于激子能级电子跃迁回价带所产生的辐射。位于520.7nm、571.5nm、597.4nm的发射峰我们分析与氧空位和表面缺陷有关。