溶劑熱法合成ZnSe晶體的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，納米半導(dǎo)體材料由于其良好的光學(xué)，電學(xué)，磁學(xué)性質(zhì)以及潛在的應(yīng)用價(jià)值，引起全球科學(xué)家廣泛的研究興趣。ZnSe材料作為直接帶隙的II-VI族半導(dǎo)體材料，禁帶寬度達(dá)到 2.67eV，這促使ZnSe材料在光學(xué)器件、太陽能電池、壓電材料、激光材料及濕敏傳感器等方面得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 在合成過程中如何實(shí)現(xiàn)對納米材料的晶體結(jié)構(gòu)、維度、形貌、表面結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)的調(diào)控，將為實(shí)現(xiàn)材料性能的提高提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)，對深入系統(tǒng)化的研究材料

2、結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系具有重要的意義。目前，在各種合成調(diào)控ZnSe材料的制備方法中，溶劑熱法以其設(shè)備簡單，容易操作等優(yōu)勢成為制備ZnSe材料中較為廣泛的合成手段。
　　 本論文采用溶劑熱法成功合成了兩種ZnSe微納米產(chǎn)物：空心微米球狀產(chǎn)物和板片狀產(chǎn)物；采用場發(fā)射掃描電鏡(SEM)、高分辨透射電鏡(HRTEM)、X射線衍射儀(XRD)、X射線能譜儀(EDS)、PL光譜儀等儀器對所制備樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征與性能測試。并對這兩種微納米產(chǎn)物的生

3、長機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　 (1)以Se粉和ZnSO4·7H2O作為源物質(zhì)，以三乙醇胺和H2O的混合溶液為反應(yīng)介質(zhì)，以KBH4為還原劑，采用溶劑熱法在170℃反應(yīng)48小時(shí)成功制備出了閃鋅礦結(jié)構(gòu)的ZnSe空心微米球，球殼厚度在100nm以內(nèi)。通過研究不同反應(yīng)時(shí)間、溶劑中水的作用、以及不同Se源和反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣泡的KBH4等因素對ZnSe微米結(jié)構(gòu)的影響，初步得出了ZnSe空心微米球的生長機(jī)理。
　　 (2)采用溶劑熱法，以乙