2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
已閱讀1頁,還剩84頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、近年來,石墨烯及其它二維材料的光致發(fā)光吸引了越來越多科研工作者的興趣。不同于具有直接能隙的單層二硫化鉬或二硫化鎢薄膜,石墨烯是一種無能隙的二維半金屬材料,其本身并不發(fā)光,其經(jīng)過特定的物理或化學(xué)方法改性后會產(chǎn)生光致發(fā)光效應(yīng)。目前,人們普遍采用濕法化學(xué)氧化來實(shí)現(xiàn)石墨烯在某一試劑中的光致發(fā)光,包括氧化石墨烯、還原氧化石墨烯、石墨烯量子點(diǎn)。然而,利用干法刻蝕直接在石墨烯薄膜上制備具有光致發(fā)光的納米結(jié)構(gòu)對于其在光子和光電子領(lǐng)域的應(yīng)用至關(guān)重要。

2、r>  本論文中,我們利用干法紫外光臭氧化方法直接刻蝕Si/SiO2基底上的石墨烯薄膜,探索實(shí)現(xiàn)光致發(fā)光的刻蝕條件,研究光致發(fā)光性質(zhì)和機(jī)制,具體來說主要分為以下三個方面。
  首先,我們利用以低壓汞燈為光源的紫外光臭氧化真空設(shè)備研究了基底溫度、氧氣壓強(qiáng)等參數(shù)對石墨烯薄膜刻蝕程度的影響。利用原子力顯微鏡對生成的納米結(jié)構(gòu)形貌進(jìn)行分析,我們發(fā)現(xiàn):(1)當(dāng)氧氣壓強(qiáng)為96.3 kPa,基底溫度從室溫逐步升高到120℃時,石墨烯納米結(jié)構(gòu)形貌從

3、納米絲變成納米點(diǎn),并且納米點(diǎn)尺寸隨著溫度的升高而增大,刻蝕深度從1 nm增至6 nm;(2)當(dāng)基底溫度為100℃,氧氣壓強(qiáng)從61.3 kPa增至81.3 kPa時,石墨烯表面納米結(jié)構(gòu)從納米點(diǎn)和納米片混合結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)槌叽?0 nm的致密納米點(diǎn)結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步研究表明:紫外光臭氧化方法制備的石墨烯納米結(jié)構(gòu)機(jī)械性能穩(wěn)定,化學(xué)活性隨著臭氧化程度的增強(qiáng)而增大。
  其次,我們利用紫外光臭氧化方法在室溫下實(shí)現(xiàn)了多層石墨烯薄膜納米結(jié)構(gòu)的光致發(fā)光,其具

4、有如下兩個重要特征:(1)單層和雙層石墨烯薄膜納米結(jié)構(gòu)不具有光致發(fā)光效應(yīng);(2)多層石墨烯薄膜的光致發(fā)光局域在邊界或者懸浮部分,其形貌分別為納米點(diǎn)和納米絲狀結(jié)構(gòu)。在325 nm激光激發(fā)下,其發(fā)射光譜中心波長在590 nm,半高寬為180 nm。研究結(jié)果分析表明:石墨烯納米結(jié)構(gòu)底部未被刻蝕的石墨烯和Si/SiO2基底對于其光致發(fā)光均具有嚴(yán)重的淬滅效應(yīng),從而導(dǎo)致多層石墨烯中心區(qū)域以及單層、雙層石墨烯納米結(jié)構(gòu)不具備光致發(fā)光效應(yīng)。然而,紫外光臭

5、氧化過程在多層石墨烯側(cè)壁或懸浮石墨烯底部生成的納米氧化石墨烯能夠有效降低熒光淬滅效應(yīng)。
  最后,當(dāng)紫外光臭氧化過程基底溫度為120℃時,我們實(shí)現(xiàn)了三層石墨烯整個面的光致發(fā)光效應(yīng)。隨著基底溫度的升高,多層石墨烯邊緣的局域光致發(fā)光效應(yīng)消失。但是,我們發(fā)現(xiàn)三層石墨烯整個面出現(xiàn)了微弱光致發(fā)光效應(yīng),其結(jié)構(gòu)為直徑40 nm、高度6 nm的納米點(diǎn)。研究結(jié)果表明,高溫紫外光臭氧化制備的這種納米團(tuán)聚結(jié)構(gòu)能夠有效降低基底表面帶電雜質(zhì)的熒光淬滅效應(yīng)。

6、
  我們通過比較上述室溫和高溫(120℃)下形成的石墨烯納米結(jié)構(gòu)光致發(fā)光,探索了紫外光臭氧化生成的石墨烯納米結(jié)構(gòu)發(fā)光機(jī)制。X射線光電子能譜(XPS)研究結(jié)果表明:高溫氧化刻蝕后sp3相對sp2雜化碳原子比例明顯增加,含氧官能團(tuán)也增多,但其相對含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于碳原子。通過比較室溫和高溫下制備的石墨烯納米結(jié)構(gòu)形貌、表面化學(xué)官能團(tuán)和發(fā)光性質(zhì),我們認(rèn)為:石墨烯納米結(jié)構(gòu)光致發(fā)光主要是由局域的sp2團(tuán)簇中電子-空穴對的輻射復(fù)合引起的,未被刻蝕的

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論