SnO2納米材料的制備、微結(jié)構(gòu)、生長(zhǎng)機(jī)理及光譜研究.pdf

1、一維結(jié)構(gòu)納米材料，包括納米線、納米棒、納米管不僅可以作為納米尺寸器件的功能組件或納米器件之間的連接材料，還是研究一維納米結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性、電學(xué)特性、磁學(xué)特性和熱學(xué)特性等物理性質(zhì)的理想體系。目前，一維結(jié)構(gòu)納米材料的制備已經(jīng)非常成熟，人們嘗試通過化學(xué)分子束外延法、化學(xué)氣相沉積法等方法制備異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米材料。這些異質(zhì)結(jié)構(gòu)納米材料具有優(yōu)異的電輸運(yùn)和光學(xué)特性，在未來(lái)光電子領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。本論文以一維結(jié)構(gòu)的單質(zhì)SnO2納米材料的研究為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)

2、上研究ZnS/SnO2異質(zhì)納米材料，并利用XRD、SEM、TEM對(duì)產(chǎn)物的形貌、結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征和分析，Raman和PL研究其光學(xué)特性。
　　1.超細(xì)SnO2納米線的制備、生長(zhǎng)及光譜研究
　　通過熱蒸發(fā)法首次成功制備了超細(xì)的SnO2納米線。TEM表征結(jié)果表明SnO2納米線為單晶結(jié)構(gòu)，帶軸沿[010]方向，納米線沿著[001]方向生長(zhǎng)。Raman譜測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)位于474、633和776cm-1的Raman峰分別為金紅石結(jié)構(gòu)SnO2的

3、Eg、A1g和B2g模。PL譜中觀察到一個(gè)非對(duì)稱的、較寬的黃色發(fā)光帶，研究認(rèn)為該黃光發(fā)射源于氣相合成SnO2納米線過程中產(chǎn)生的Sn間隙或O空位所導(dǎo)致的附加能級(jí)。
　　2. SnO2量子點(diǎn)的制備和光譜分析
　　利用水熱合成法制備出了大量粒徑均勻的SnO2量子點(diǎn)，量子點(diǎn)的尺寸4-5nm。利用XRD、TEM對(duì)制備的SnO2量子點(diǎn)進(jìn)行了全面的表征和分析。在SnO2量子點(diǎn)的Raman光譜上，觀察到位于352,561,633和756cm

4、-1四個(gè)明顯的頻移峰。其中位于633和756cm-1的Raman峰分別對(duì)應(yīng)于A1g和B2g的振動(dòng)模，位于352和561 cm-1的頻移峰為新的特征峰。分析認(rèn)為這些新特征峰是與晶體方面表面積有關(guān)的表面振動(dòng)模。同時(shí),通過改變酒精和水的比例做了一系列實(shí)驗(yàn)。借助于XRD和TEM詳細(xì)地研究了在不同條件下合成SnO2量子點(diǎn)的形貌和結(jié)晶程度。
　　3. ZnS/SnO2異質(zhì)納米結(jié)構(gòu)的外延生長(zhǎng)及光譜分析
　　采用二步合成法在ZnS納米帶上外