氧化銦納米材料的制備及其發(fā)光性能和場(chǎng)發(fā)射性能的研究.pdf

1、氧化銦(In2O3)納米材料以其寬帶隙，良好的導(dǎo)電性，低電子親和勢(shì)，高擊穿電場(chǎng)和更好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)，在這些寬禁帶半導(dǎo)體納米材料中逐漸變成了研究熱點(diǎn)，在光電子器件、氣敏材料、太陽(yáng)能發(fā)電板和顯示器材設(shè)備等方面有著很好的前景。近年來(lái)，對(duì)氧化銦納米結(jié)構(gòu)的制備和性能研究，研究人員已經(jīng)取得了一些進(jìn)展。近年來(lái)，研究人員通過(guò)多種物理和化學(xué)方法制備出氧化銦材料的各種納米結(jié)構(gòu)，在氧化銦納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光性能研究領(lǐng)域的也有了相應(yīng)的進(jìn)展，但是還有一些關(guān)于制備工

2、藝、發(fā)光機(jī)理和場(chǎng)發(fā)射性能等問(wèn)題沒(méi)有研究清楚。所以本論文就通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，利用CVD方法控制各種納米結(jié)構(gòu)的制備參數(shù)，找出制備In2O3納米結(jié)構(gòu)的最佳制備工藝，并通過(guò)對(duì)其微觀結(jié)構(gòu)和成分等的分析，然后再進(jìn)行發(fā)光測(cè)量和場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)量，為以后的氧化銦納米結(jié)構(gòu)制備和性能研究提供一定參考意義。本論文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:
　　采用化學(xué)氣相沉積(CVD)的方法，通過(guò)適當(dāng)?shù)乜刂浦苽涔こ讨械墓に噮?shù)，如載氣流量、保溫時(shí)間和保溫溫度等，我們成功制備了

3、In2O3納米顆粒、納米線(xiàn)、Fe摻雜的納米線(xiàn)等，其中Fe摻雜In2O3納米線(xiàn)很少有人合成。
　　然后采用掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)對(duì)制備出的In2O3納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行了形貌和結(jié)構(gòu)方面的表征;用XRD、XAFS、XPS、EDS等對(duì)氧化銦納米結(jié)構(gòu)材料的組成和含量進(jìn)行測(cè)量。
　　過(guò)測(cè)量產(chǎn)物的光致發(fā)光譜，我們認(rèn)識(shí)到不同的納米結(jié)構(gòu)中存在著不同的峰位發(fā)光。正八面體顆粒的光致發(fā)光峰位來(lái)源于近帶邊發(fā)光，在384nm處有紫外發(fā)光峰;截

4、角多面體除了384nm的紫外發(fā)光峰外，還在410nm處有藍(lán)綠發(fā)光峰，這可能是生長(zhǎng)過(guò)程中的表面缺陷引起的;納米線(xiàn)結(jié)構(gòu)在生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氧空位、表面缺陷等，這樣就導(dǎo)致在423nm有藍(lán)綠發(fā)光，在紫外發(fā)光區(qū)也有發(fā)光;Fe摻雜的In2O3納米線(xiàn)中，由于Fe元素進(jìn)入晶格中，占據(jù)In1位，產(chǎn)生氧空位缺陷，這樣就會(huì)有更多缺陷，產(chǎn)生了更多發(fā)光峰，包括紫外發(fā)光峰394nm，藍(lán)綠發(fā)光峰404nm，417nm和423nm。發(fā)光峰位一般來(lái)自近帶邊發(fā)光和缺陷發(fā)光。