2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、GaN是一種直接寬帶隙半導體材料,它在發(fā)光二極管等方面具有廣泛的應用前景,又由于材料的性能與其尺寸和形貌有關(guān),目前采用微納米級的材料制造納米器件引起人們的廣泛關(guān)注,所以性能優(yōu)異的GaN納米材料的研究成為當前的一個焦點。在制備高質(zhì)量GaN納米材料的過程中,催化劑起到了很重要的作用。本文用化學氣相沉積法(CVD)在Si(100)襯底上制備了微納米結(jié)構(gòu)的GaN,原料是熔融態(tài)的金屬Ga和氣態(tài)的NH3,研究了不同催化劑M(InCl3、Cu(NO3

2、)2、AgNO3、Au、Ag納米顆粒、Ag納米線、InCl3加B2O3、MgCl2加B2O3、Cu(NO3)2加B2O3、Au加B2O3)催化制備的GaN材料,并對制備的這些GaN材料的形貌、光電性能和形成機理進行了探討。主要的研究結(jié)果如下:
   1、以Ag納米顆粒作催化劑制備了GaN微納米結(jié)構(gòu),生成的自組裝GaN為六方纖鋅礦的類似小梯子的微納米單晶結(jié)構(gòu),在不同的溫度下,GaN的發(fā)光性能和電學性能也有所不同,相對于強的紫外發(fā)光

3、峰,其它雜質(zhì)發(fā)光峰很微弱,且均呈p型導電。對本實驗所得到的GaN微納米結(jié)構(gòu)的可能形成機理進行了探討,得出:此結(jié)構(gòu)的長成先是沿著[001]晶向形成不光滑的GaN微納米棒狀結(jié)構(gòu),接著在棒狀結(jié)構(gòu)表面沿著[100]方向生長自組裝的不規(guī)則短小微納米棒,最后形成GaN梯狀結(jié)構(gòu)。
   2、以InCl3作催化劑制備了GaN六方纖鋅礦的微米球狀團簇結(jié)構(gòu),溫度不同,樣品的形貌就不同。所制備的GaN的發(fā)光峰為:有紫外發(fā)光峰、半峰寬較寬的紅光發(fā)光峰,

4、還出現(xiàn)了450-480nm的藍光峰。電學性能:950、1050℃時均呈p型導電,1000℃時呈n型導電。GaN微米球狀團簇結(jié)構(gòu)形成機理為:隨著溫度的升高,形成的In-Ga-N形核從較小的不規(guī)則形狀逐漸變成球狀,最后球狀結(jié)構(gòu)直徑變大,所以GaN的球狀結(jié)構(gòu)密集度飽和,發(fā)生團聚。而且GaN微米球在很短時間內(nèi)就長成了。
   3、以Cu(NO3)2做催化劑制備了GaN微納米棒狀結(jié)構(gòu),隨著反應溫度的升高,GaN的線狀結(jié)構(gòu)直徑越來越大,所以

5、GaN納米線逐漸變成GaN蠕蟲狀結(jié)構(gòu),最后變成短小的微米級棒狀結(jié)構(gòu)。其發(fā)光峰有紫外光,也有紅光峰,結(jié)晶度較好的GaN發(fā)紫外光。GaN納米棒狀結(jié)構(gòu)形成機理為:高溫下形成Cu-Ga-N的液體小晶胚,逐漸長成GaN微納米線,由于催化劑的作用, GaN顆粒在線狀結(jié)構(gòu)的表面合成,形成了蠕蟲狀結(jié)構(gòu)。最后,GaN逐漸在表面能較低的面上堆積生長,形成GaN的Z形棒狀結(jié)構(gòu)。
   4、以金屬單質(zhì)(Au納米顆粒、Ag納米顆粒、Ag納米線)和金屬單質(zhì)

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