ZnSe基異質(zhì)結納米線的制備和表征.pdf

1、近年來，一維半導體異質(zhì)結納米材料成為當今納米材料科學的研究熱點。一維半導體異質(zhì)結除了具備同質(zhì)納米線的特性又具有同質(zhì)納米線不具備的新性能，如Ⅱ-Ⅵ/Ⅳ族異質(zhì)結集Ⅱ-Ⅵ族優(yōu)良光電性能和Ⅳ族成熟工藝于一體，因此，在“裁剪”同質(zhì)半導體納米線的物性中可起到重要作用，在諸多領域具有潛在應用。本論文研究基于ZnSe的半導體異質(zhì)結納米材料的制備及表征。主要內(nèi)容包括：
　　 1、以ZnSe和Ge粉末為原材料，通過簡單的CVD方法成功合成了Ge納米

2、顆粒修飾ZnSe/GeSe等級異質(zhì)結納米線。XRD結果表明所制得納米線由ZnSe、Ge和GeSe組成；SEM照片顯示絕大部分納米線是兩側有枝狀結構的納米線，少部分納米線是沒有外延生出GeSe側翼的ZnSe/GeSe并軸納米線。根據(jù)HRTEM和SAED的檢測結果，在中心骨架ZnSe/GeSe異質(zhì)結內(nèi)部形成了相對高質(zhì)量的界面，且Ge的納米顆粒較為均勻地分布于GeSe次級納米枝上，每個顆粒的直徑在50nm以內(nèi)。該異質(zhì)結納米線的形成過程遵循基于

3、VLS機理的共生機制。室溫下該納米線拉曼譜顯示出了ZnSe、Ge和GeSe的特征拉曼峰，并且具有一定程度的移動和寬化。
　　 2、采用ZnSe粉末和Ge粉木為原材料，并通過控制ZnSe和Ge的質(zhì)量比分別制備了Ge/GeSe并軸異質(zhì)結納米線（樣品1）及ZnSe/Ge核-殼異質(zhì)結納米線（樣品2）。對于樣品1，通過分析XRD衍射花樣可知，所制得納米線由立方相Ge和正交相GeSe組成；從SEM圖可以看出，大面積尺寸均勻的納米線生長在包金

4、硅襯底上。根據(jù)HRTEM和SAED的檢測結果，所制得的Ge/GeSe并軸異質(zhì)結納米線直徑在100nm以內(nèi)，其中Ge和GeSe次級納米線直徑分別在20-50nm及30-70nm之間。通過分析實驗結果，該異質(zhì)結納米線的生長過程遵循VLS生長機制。ZnSe在整個生長過程中起到了提供Se源的輔助作用。室溫下該納米線拉曼譜顯示出了Ge和GeSe的特征拉曼峰，并且因納米尺寸效應產(chǎn)生了輕微的紅移。對于樣品2，所制得納米線由立方相的ZnSe和立方相的G

5、e組成；從SEM照片可以看出，大量尺寸均勻的納米線沉積在襯底上，部分納米線為非包芯結構，經(jīng)微結構分析ZnSe/Ge納米線為核-殼結構。該納米線的生長機理也遵循VLS機制。
　　 3、利用CVD法蒸發(fā)CdS粉木成功合成了CdS/SiO2核-殼結構納米線。XRD衍射花樣表明，產(chǎn)物為六方CdS, XRD峰強且窄，表明結晶度非常好。從SEM照片知，產(chǎn)物為梳狀納米線，最長可達到幾十微米，直徑小于500nm，梳齒直徑從幾十納米到幾百納米不等