準一維AlN納米材料的制備和發(fā)光性能研究.pdf

1、準一維納米結(jié)構(gòu)材料制備己經(jīng)成為納米材料科學(xué)中的前沿領(lǐng)域和研究熱點。這是因為準一維納米結(jié)構(gòu)材料制備是理解納米材料基本物理特性和構(gòu)筑納米功能器件的基礎(chǔ)。它在光學(xué)、電學(xué)及機械等方面有區(qū)別體材料的許多獨特的性能，并在制造實用新型納米光電器件具有廣闊的應(yīng)用前景。近幾年，作為一種重要的寬禁帶半導(dǎo)體材料，低維半導(dǎo)體AlN納米結(jié)構(gòu)的制備與性能研究也引起了科研人員廣泛的關(guān)注。
　　本文利用自制的真空管式爐沉積系統(tǒng)，采用固相源化學(xué)氣相傳輸法制備出了多

2、種形貌的AlN納米結(jié)構(gòu)（納米錐、納米棒、納米帶、納米片和納米線）。通過改變實驗參數(shù)，主要包括：溫度、流量、襯底、襯底位置來實現(xiàn)準一維AlN納米結(jié)構(gòu)的可控生長。利用X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）和拉曼（Raman）光譜儀對所制備的AlN納米結(jié)構(gòu)進行了微結(jié)構(gòu)和形貌的表征。利用光致發(fā)光和傅立葉紅外光譜儀對準一維 AlN納米結(jié)構(gòu)進行了光學(xué)性質(zhì)的測量。研究結(jié)果表明：通過控制反應(yīng)溫度和氣體流量等參數(shù)能夠控

3、制準一維AlN納米結(jié)構(gòu)的形貌。溫度越高，鋁在AlN晶體外延生長面越容易擴散；氨氣流量越大，氮源流量相對變大，促進Al的氮化，能夠抑制鋁蒸汽在AlN晶體外延生長面的擴散，兩者綜合作用下影響了AlN納米結(jié)構(gòu)的形貌。準一維AlN納米結(jié)構(gòu)沿著纖鋅礦結(jié)構(gòu)c軸方向生長，其生長機制可以用氣-固生長方式來解釋。準一維AlN納米材料的形貌影響其發(fā)光特征，缺陷越多，發(fā)光幾率越大，發(fā)光強度越強；AlN納米結(jié)構(gòu)在藍綠范圍的發(fā)光峰主要與Al（或者N）空位和O雜質(zhì)