Ga2O3和CuO納米材料合成及氧吸附特性研究.pdf

1、納米科技誕生于20世紀(jì)90年代，它促進(jìn)了科技進(jìn)步、提高了社會文明程度、改善人類的生活質(zhì)量。如今世界各地都在紛紛制定相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略，發(fā)展納米科技，將支持納米技術(shù)和材料領(lǐng)域的研究開發(fā)作為21世紀(jì)技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動器。
　　Ga2O3作為直接寬禁帶半導(dǎo)體，對可見光透明，在室溫下性能穩(wěn)定，可以用作紫外濾光片、氣體傳感器、紫外光和藍(lán)光發(fā)光二級管等。CuO納米顆粒薄膜作為少有的p型半導(dǎo)體材料，在超導(dǎo)材料、化學(xué)催化劑、生物催化劑和太陽能電池的電

2、極材料等方面均有重要的應(yīng)用。
　　對Ga2O3納米材料的研究主要集中在薄膜材料高溫下的氣敏性和準(zhǔn)一維材料的光電特性，而針對一維材料表面氧吸附對電學(xué)特性造成影響的研究基本上沒有，同時(shí)很多文章認(rèn)為只有氧化鎵的薄膜材料在高溫下才會受氣氛的影響。同樣，CuO納米顆粒應(yīng)用廣泛，且這些應(yīng)用很多涉及表面氧吸附，但是對它的研究很少。于是本文重點(diǎn)研究了這兩個(gè)方面，本文的具體內(nèi)容概括如下:
　　1、采用高溫CVD法成功制備了Ga2O3納米帶，最

3、佳制備參數(shù)，溫度950℃，氧氣流量2sccm，加熱時(shí)間不低于0.5h，材料的生長機(jī)制為氣-固機(jī)制。水浴法制備出了柳葉狀CuO納米顆粒。
　　2、對β-Ga2O3納米帶做XRD、SEM、TEM表征，長度達(dá)到幾百微米，寬15μm，厚度只有300nm，寬厚比為50，產(chǎn)物為單晶，(111)晶面間距為0.285nm，EDS測試表明樣品中只含有Ga和O兩種元素。CuO顆粒寬40nm，厚幾納米，制備的樣品為多晶。
　　3、制備出膠片式掩模

4、板，利用光刻濺射技術(shù)在熱氧化了30nmSiO2的Si襯底上制備Pt/Ti/SiO2/Si叉指電極。構(gòu)建含單段Ga2O3納米帶簡易器件。室溫下氮?dú)庵袦y試(I)-(V)曲線，發(fā)現(xiàn)它與Pt電極形成對稱的雙肖特基接觸，結(jié)合金屬功函數(shù)與半導(dǎo)體費(fèi)米能級理論分析得出產(chǎn)物為n型半導(dǎo)體。制備了多段納米帶并聯(lián)的器件，發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體電阻并聯(lián)與理想電阻并聯(lián)時(shí)的阻值變化趨勢相似?？諝庵袦y得伏安曲線變化很大，表面氧吸附使金半接觸勢壘降低體電阻增加，確定了氧吸附給準(zhǔn)一維