β-Ga_2O_3纳米材料的尺寸调控与光致发光特性

氧化镓(Ga_2O_3)纳米材料在紫外透明电极、高温气体传感器、日盲紫外探测器和功率器件等领域具有巨大的应用潜力,而实现高结晶质量和尺寸形貌可控的Ga_2O_3纳米材料是关键.本文通过水热法制备了不同尺寸的羟基氧化镓(GaOOH)纳米棒、纳米棒束和纺锤体,经后期高温煅烧均成功转变为高质量单晶_β-Ga_2O_3纳米材料并较好地保留了原始GaOOH的形态特征.利用X射线衍射(XRD)、拉曼散射光谱(Raman)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)等表征手段系统研究了前驱液的pH值大小和阴离子表面活性剂浓度对GaOOH和_β-Ga_2O_3纳米材料晶体结构和表面形貌的影响,并深入探讨了不同条件下GaOOH纳米材料的生长机制.此外,室温光致发光谱(PL)测试发现不同形貌的β-Ga_2O_3纳米材料均展现出典型的蓝绿色发射峰和尖锐的红光发射峰,与纳米材料中本征缺陷的存在密切相关.上述研究结果为未来实现高质量β-Ga_2O_3纳米材料的可控制备提供了有益参考.