磷化鎘-鋅納米線的低溫合成與光電性能研究.pdf

1、二五族磷化物（磷化鎘、磷化鋅）是一類具有優(yōu)良性質(zhì)的p型半導(dǎo)體材料，直接禁帶且?guī)遁^窄（分別是0.55eV和1.55eV），在紫外-可見-紅外區(qū)域均具有較強(qiáng)的光發(fā)射和光吸收，因此納米尺度下這類材料在光探測、激光發(fā)生器、太陽能電池等方面均具有相當(dāng)大的潛力?，F(xiàn)有報道中制備磷化物納米結(jié)構(gòu)的方法存在高成本、高能耗、有雜質(zhì)等諸多缺陷，且少有其復(fù)合結(jié)構(gòu)的研究。因此探索納米級二五族磷化物的合成方法，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步復(fù)合并研究其光電性能具有非常重要的意

2、義。
　　本論文在調(diào)研相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，探索了磷化鎘、磷化鋅一維結(jié)構(gòu)的低溫合成，及表面摻雜修飾，電學(xué)性能和光電響應(yīng)性能。主要采用化學(xué)氣相沉積方法，大量合成了磷化鎘、磷化鋅納米線，對納米線的形貌控制進(jìn)行了研究并探討其生長機(jī)制；對納米線表面進(jìn)行摻雜修飾，形成核殼結(jié)構(gòu)；采用光刻技術(shù)構(gòu)筑單根納米線光探測器件，并對其電學(xué)性能及光電響應(yīng)能力進(jìn)行了較為全面的檢測。具體內(nèi)容為：
　　采用鎘單質(zhì)為鎘源，磷烷為磷源，使用化學(xué)氣相沉積法在較低的反

3、應(yīng)溫度（500℃左右）下成功獲得了均勻性和結(jié)晶性較好的納米線。這一方法排除了雜質(zhì)元素對產(chǎn)物純度的影響，且與傳統(tǒng)方法相比大大降低了反應(yīng)溫度，減少耗能。反應(yīng)過程不需引入催化劑，符合傳統(tǒng)的VS生長機(jī)制。通過控制單變量實(shí)驗(yàn)，探索了反應(yīng)過程中各實(shí)驗(yàn)參數(shù)對于產(chǎn)物形貌的影響：在較低的反應(yīng)溫度、相對較長的反應(yīng)時間和較小的磷烷通入量下能夠形成大量密集均一且直徑較小的磷化鎘納米線。
　　我們還采用類似的方法制備了磷化鋅納米線，這里紅磷替代磷烷作為磷源