Ⅱ-Ⅵ族半導體復雜納米結構的液相法合成及其相關物性研究.pdf

1、Ⅱ-Ⅵ族化合物是一類重要的直接帶隙半導體材料，具有獨特的光學特性和其它重要的物理化學性質。發(fā)展簡單可靠的生長方法，合成品質優(yōu)良的Ⅱ-Ⅵ族半導體復雜納米結構，一直是人們面臨的挑戰(zhàn)和追求的目標。本文開展了ZnS、ZnO復雜納米結構的液相法合成工作，著重于參數(shù)的優(yōu)化、結構形態(tài)的演化、生長機理的揭示以及相關物性方面的探索。主要創(chuàng)新性結果如下：
　　 ⑴發(fā)展了簡單的無模板溶劑熱合成技術，制備了平方厘米尺度面積、高度有序的ZnS納米帶陣列；

2、提出并證實了生長速率控制/OH-輔助的擇優(yōu)生長模型，揭示了納米帶陣列的形成過程;首次報道了ZnS納米帶陣列具有的低閾值開關電壓(3.8 V/μm)和高的場致增強因子(1839)，展示了ZnS納米帶陣列在場發(fā)射領域潛在的應用前景。
　　 ⑵提出了基于氧化鋅顆粒催化誘導的溶劑熱合成策略，獲得了大面積、分布密度可控的空心半球花狀ZnS納米結構陣列；揭示了源于“類-Kirkendall效應”的空心結構形成機制；場發(fā)射測試結果表明，這種Z

3、nS納米復雜結構陣列具有低閾值的開關電壓(1.3 V/μm)和極高的場致增強因子(7.46×104)，是一種性能優(yōu)異的場發(fā)射材料。
　　 ⑶設計了一個基于水輔助調節(jié)乙二胺模板的二元液相體系，系統(tǒng)研究了乙二胺/ZnS雜化體和ZnS納米結構的形態(tài)演化與控制，提出了乙二胺模板弱化的模型，揭示了形態(tài)和對應的光學性能的可控性。
　　 ⑷基于一種方法簡單、條件溫和的溶劑熱技術，獲得了蜂窩狀ZnO微/納復雜分級結構；系統(tǒng)研究了結構的形