CuO/ZnO量子点异质结及同轴纳米线异质结构的研制

采用离子束溅射技术和热氧化工艺,对预先制备的ZnO纳米线表面进行纳米CuO修饰,研究了不同溅射工艺条件下对形成的CuO/ZnO纳米线异质结构的影响,通过控制溅射参数成功地合成出不同CuO量子点尺寸和分布密度的CuO/ZnO量子点异质结和CuO为壳层的CuO/ZnO同轴纳米线异质结构.将X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）用于研究样品的结构和形貌.实验结果表明,溅射在ZnO纳米线表面的Cu膜的厚度对形成的CuO/ZnO异质结构起着重要的作用.在Cu膜适度较薄时,获得了直径仅5 nm、分布较均匀的高密度（2.05×1010mm-2）CuO/ZnO量子点异质结;而Cu膜较厚时,形成的是CuO/ZnO同轴纳米线异质结构.利用高分辨透射电子显微镜（HRTEM）进一步对量子点异质结和同轴纳米线异质结的界面晶体结构进行了研究.     

CuO纳米线的热氧化制备及其表面的ZnO纳米颗粒修饰

以Cu为基底,经热氧化制备出高质量的有序的单晶CuO纳米线阵列.通过采用离子束溅射技术,在高比表面积的CuO纳米线表面修饰ZnO纳米颗粒.运用X射线衍射仪（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）研究了样品的成分、晶体结构和表面形貌.实验结果表明,不同温度和时间下生长出的CuO纳米线阵列的纳米结构具有不同的成分、结构和形貌;600℃热氧化4 h生长出的纳米线均匀致密地附着在衬底表面,ZnO纳米颗粒浓密而规则地出现在CuO纳米线表面.这种由ZnO纳米颗粒和CuO纳米线构成的复合异质结构可以有效地增强CuO纳米线对CO的选择性探测特性.     

不同衬底上纳米晶CdTe薄膜的低温制备及光性能研究

在液氮温度下采用射频(R.F)磁控溅射在普通玻璃(glass)、单晶硅(Si)和陶瓷(Al2O3)衬底上制备出了纳米晶CdTe薄膜.采用X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)对薄膜的晶体结构与外貌形态进行了表征.XRD测试表明在glass和Si衬底上的CdTe薄膜比在Al2O3衬底有较好的结晶性.且在(111)晶面有较高的择优取向.在glass和Si衬底上的CdTe薄膜晶粒尺度约为25nm,而在Al2O3衬底上得到的薄膜晶粒尺度约为15nm左右.FESEM测试显示薄膜在glass和Si衬底上的结晶形态比Al2O3衬底较平整,致密.同时对玻璃衬底上不同沉积时间得到的纳米薄膜进行了光学性能研究.     

n-ZnO/p-CuO同轴纳米线异质结的制备及其I-V特性

采用热蒸发气相沉积法在Si(100)衬底上生长直径约为60～70 nm的氧化锌(ZnO)纳米线,迸一步运用离子束溅射技术和热氧化工艺在ZnO纳米线表面形成含有均匀密集分布的超细氧化铜(CuO)纳米颗粒的CuO壳层,构成n-ZnO(核芯)/p-CuO(壳层)同轴纳米线异质结.扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)用于研究样品的形貌、成分和晶体结构.实验结果表明,生长的ZnO纳米线呈纤锌矿单晶结构,CuO壳层为多晶结构.I-V曲线表明该同轴纳米线异质结构具有优良的二极管整流特性.这种具有大的异质结面积和高的比表面受光面积及强的表面化学活性的n-ZnO/p-CuO同轴纳米线异质结构在大电流密度的纳米整流器件、太阳能电池、光敏器件和气敏传感器等领域有很好的应用前景.     

n-ZnO/p-CuO同轴纳米线异质结的制备及其Ⅰ-Ⅴ特性

采用热蒸发气相沉积法在Si(100)衬底上生长直径约为60～70nm的氧化锌(ZnO)纳米线,进一步运用离子束溅射技术和热氧化工艺在ZnO纳米线表面形成含有均匀密集分布的超细氧化铜(CuO)纳米颗粒的CuO壳层,构成n-ZnO(核芯)/p-CuO(壳层)同轴纳米线异质结.扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)用于研究样品的形貌、成分和晶体结构.实验结果表明,生长的ZnO纳米线呈纤锌矿单晶结构,CuO壳层为多晶结构.Ⅰ-Ⅴ曲线表明该同轴纳米线异质结构具有优良的二极管整流特性.这种具有大的异质结面积和高的比表面受光面积及强的表面化学活性的n-ZnO/p-CuO同轴纳米线异质结构在大电流密度的纳米整流器件、太阳能电池、光敏器件和气敏传感器等领域有很好的应用前景.     

溶剂热法制备CdTe纳米带及其机理分析

本文以氯化镉(CdCl2·2.5H2O)、碲粉(Te)为源,硼氢化钾(KBH4)为还原剂,使用溶剂热法制备了厚100nm左右,宽200～400nm,长2～3μm的碲化镉(CdTe)纳米带.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外可见吸收光谱(UV-vis spectra)等测试手段对产物的物相、形貌及光学性能进行了表征.研究了不同的反应温度、镉源和反应时间对产物物相和形貌的影响,并初步推测了带状产物的形成机理.发现产物形貌随温度升高由带状变为颗粒状.不同镉源对带状形貌的形成有很大影响,用Cd粉为镉源时,无法得到带状CdTe产物.反应时间较短时,产物为棒状和无定形颗粒,反应时间过长,产物尺寸差异变大.对光学性能表征时发现CdTe带状产物的紫外吸收出现了一定的蓝移,禁带宽度与块体材料相比偏大了0.4eV.     

水热法合成CoFe2O4纳米粉体及其磁性研究

本论文中在乙烷聚乙二醇（PEG）辅助条件下,用水热法合成了纳米CoFe2O4.利用X射线衍射（XRD）,透射电子显微镜（TEM）和振动样品磁强计（VSM）对样品的结构,形貌和磁学性质进行了表征.X射线衍射分析证实了所得到的CoFe2O4是纯尖晶石相且晶粒尺寸为10-32nm左右.实验中发现CoFe2O4纳米粒子的平均粒径随着水热温度的增加而增加.水热液温度不仅影响纳米粒子的大小,而且还影响其形貌,随着水热液温度升高CoFe2O4的形貌,从球形变到八面体.磁性研究表明,所合成的样品的饱和磁化强度和矫顽力随纳米颗粒的平均尺寸的增加而增加.     

多孔硅衬底上无催化剂制备GaN纳米线

采用化学气相沉积(CVD)法,在1050℃的温度下,以多孔硅(PS)为衬底,成功地制备出GaN纳米线.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDS)和光致发光(PL)谱对样品的物相、形貌、成分及发光性质进行了分析.研究结果表明,产物为六方纤锌矿结构的GaN纳米线,纳米线的直径范围为30nm到100nm,长度达几十微米,位于376.2nm处有一带边发射峰,在435.8nm处有一个因缺陷引起的弱发光峰.最后简单讨论了制备GaN纳米线的相关化学反应和生长机制.     

镓源对氮化镓纳米线形貌的影响

用催化剂辅助的化学气相沉积法合成了单晶氮化镓纳米线。通过调节镓原子的供应量从而影响过饱和度,研究不同过饱和度对氮化镓纳米线生长形貌的影响。用金作为催化剂辅助纳米线的生长,纳米线是按照气-液-固生长机制形成的。利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、能量色散X射线谱（EDS）和光致发光（PL）对产物的形貌、结构和发光性质进行了表征和分析。发现维持氨气流量不变,随着生长的进行,镓原子浓度降低,从而导致体系的过饱和度下降,由其驱动的纳米线的形貌发生变化,出现直径变细的现象。     

单分散顺磁性镍纳米空心球的合成

利用SiO2纳米球为模板,通过水解、还原方法成功制备了内径为320nm的镍空心球.利用X-射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）对样品的物相、形貌进行分析.结果表明：制备的镍纳米空心球尺寸均匀、形状统一,所得空心球的几何外形和表面形貌均较好;比表面积测试及吸附脱附等温线显示样品具有较大的比表面积并存在介孔结构;物理性能测试仪（PPMS）分析了它的磁性能,发现该纳米空心球是顺磁性材料.     

热蒸发法制备纳米结构ZnO及其生长机理

用热蒸发法于700℃在硅衬底上制备了纳米线、多针状、四脚针状结构的ZnO,研究了衬底与热源间的距离对ZnO形貌的影响.用扫描电镜(SEM)表征了ZnO的形貌,当衬底距热源20mm时,ZnO呈现四脚针状且具有很细的尖端,直径为50nm.X射线衍射(XRD),微区Raman图谱表明四脚针状ZnO是高纯的六角纤锌矿结构.另外,对ZnO不同形貌的生长机理进行了初步研究.     

Cu离子注入石英玻璃及退火后的透射率研究

将剂量分别为1×10     

近距离升华制备大晶粒CdTe掺Sb薄膜的结构性能研究

采用近距离升华(Co lse-Spaced-Sub lim ation,CSS)技术制备纯CdT e薄膜.然后通过离子注入的方法对纯CdT e薄膜进行Sb(锑)掺杂及热处理,并利用XRD、SEM、紫外可见分光光度计及H a ll测试系统研究其结构,表面形貌和光电性能.结果表明,通过离子注入的方法在纯CdT e薄膜上掺杂Sb离子可以改善CdT e薄膜的结晶性能、并且明显提高了其电导特性,掺杂对CdT e薄膜的光能隙影响不大.     

自掺杂Te生长CdTe薄膜的结构及其光学性质研究

使用近距离升华(CSS)方法在玻璃衬底上制备了CdTe自掺杂Te薄膜.通过XRD,SEM,EDS,紫外可见分光光度计,以及光致发光(PL)谱分析讨论了掺Te薄膜的结构变化,其表面形貌以及掺杂浓度对CdTe薄膜光学性质的影响.结果表明:适量掺Te改善了CdTe薄膜的结晶质量,CdTe薄膜的晶格常数变大,禁带宽度Eg有略微减小,晶体中施主能级深度无变化——掺Te对CdTe薄膜的光学性质影响不大.     

785nmLD激发下Tm3+/Ho3+:Y2O3纳米晶的上转换发光

以甘氨酸为燃烧剂,采用低温燃烧法制备了Tm3+,Ho3+共掺杂的Y2O3纳米晶粉末,通过X射线衍射和透射电子显微镜(TEM)对样品的结构、形貌和粒径进行了分析和表征.本文以785nm LD为激发光,研究了样品的上转换发光性质,实验结果得到了峰值波长为487nm(蓝色),548nm(绿色),659nm和695nm(红色)上转换发光.经过分析表明,上述发光分别指5F3→5I8(Ho3+)+1 G4→3 H6(Tm3+),(5F4,5S2)→5I8(Ho3+),5F5→5I8(Ho3+)和3F3→3 H6(Tm3+)跃迁.通过对上转换发光强度和激发光功率的关系研究,揭示出其均为双光子过程,并且能量传递上转换和激发态吸收是上转换发光的主要机制.由于其高效的上转换发光性能,该材料在荧光标记、三维立体显示等方面有着潜在的应用前景.     

近距离升华薄膜装置的研制及特性

详细介绍了近距离升华（CSS）薄膜装置的研制及其特性,并对利用该装置及利用射频溅射沉积的CdTe膜的结构进行了XRD分析。结果表明,CSS方法所得的CdTe膜具有较大的晶粒尺度,结晶效果更好。     

共溅射CdTe掺Nd薄膜的结构和电导性能

采用共溅射法在ITo/玻璃基片上沉积CdTe掺Nd薄膜，并利用XRD和阻抗测试研究薄膜的结构和电导性能，结果表明，适当Nd掺入可以改善CdTe薄膜结晶特征和电导性能。     

Zn1—xCdxS三元纳米线的制备及生长机理

本文以CdS和ZnS粉末作为前驱物,采用化学气相沉积（CVD）法在1100℃条件下,以金膜为催化剂在硅衬底上一步合成TZn1-xCdxs三元纳米线．扫描电镜（SEM）测试表明合成的Zn1—xCdxS晶体具有线状的微观形貌;X射线衍射（XRD）图谱显示产物是六方铅锌矿Zn0．2Cdo．8S;X射线能量色散谱（EDX）给出了Zn和Cd和S的比例为0．1：0．7：1．产物Zn1-xCdxS纳米线的生长机理为气-液-固（VLS）机制,物相形成机制为替位式化合机制,即Zn离子取代CdS中Cd离子化合成三元物相．