硒化鎘(CdSe)納米材料的制備及性能表征.pdf

1、納米半導(dǎo)體材料具有量子尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和介電限域效應(yīng)等，與有機(jī)或無機(jī)的其它材料相比有著獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)熱學(xué)等性能，這與納米半導(dǎo)體晶粒的尺寸有著密不可分的關(guān)系。因此，通過控制合成條件可以不同程度地改變晶粒大小，材料的吸收和發(fā)光特性將隨納米晶粒的尺寸增大或減小發(fā)生相應(yīng)紅移或藍(lán)移。CdSe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1.74 eV，具有窄的發(fā)射光譜，通過改變納米晶的尺寸可以調(diào)節(jié)其發(fā)射波長(zhǎng)范圍，因此，cdSe納米晶

2、可應(yīng)用于生物標(biāo)記和熒光顯示領(lǐng)域，并在光電器件、生物傳感、太陽能電池、發(fā)光二極管、壓電材料和激光材料等方面也得到了廣泛的應(yīng)用。
　　 本文詳細(xì)闡述了多孔陽極氧化鋁模板的制備流程，并采用二次陽極氧化法，將溫和陽極氧化與強(qiáng)烈陽極氧化法相結(jié)合，分別在40V和100V的氧化電壓下，制各了高孔密度、排列高度有序的多孔陽極氧化鋁模板，又采用逆電剝離法將氧化鋁膜從基底上剝離下來，并根據(jù)需要對(duì)模板進(jìn)行了后處理。SEM測(cè)試表明所制備的模板孔徑約10

3、0nm，溫和與強(qiáng)烈陽極氧化的結(jié)合方法節(jié)省了反應(yīng)時(shí)間，得到了預(yù)期孔徑的模板。
　　 采用電化學(xué)方法，利用二電極體系的實(shí)驗(yàn)裝置制各了cdSe納晶薄膜。
　　 考察了沉積電壓對(duì)薄膜形貌、晶體結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能的影響，通過XRD、SEM和AFM對(duì)產(chǎn)物的物相及形貌進(jìn)行了表征，利用UV-VIS和PL測(cè)試了CdSe的光學(xué)性能，選擇出本實(shí)驗(yàn)體系下電沉積CdSe薄膜的最佳沉積電壓。討論了制各CdSe薄膜的影響因素，主要包括不同Cd離子濃度和不

4、同Cd源對(duì)生成薄膜的相組成和形貌的影響。采用本實(shí)驗(yàn)體系下最佳條件制各的薄膜在N2氣氛下，350℃進(jìn)行熱處理，通過cdSe薄膜退火燒結(jié)前后的比較，結(jié)果表明退火對(duì)薄膜質(zhì)量有影響，并探討了可能的反應(yīng)機(jī)理。
　　 利用自制的氧化鋁模板輔助生長(zhǎng)CdSe納米材料。嘗試了溶液負(fù)壓法以及模板輔助水熱法制備CdSe。通過XRD和SEM表征了產(chǎn)物，結(jié)果顯示生成的cdSe材料沒有進(jìn)入模板的孔道，模板均起到了基底作用。其中，溶液負(fù)壓法有一定的可行性，是