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SnO_2纳米材料的制备及性能研究

作　者: 张深义
导　师: 张伟风
学　校: 河南大学
专　业: 凝聚态物理学
关键词: SnO2纳米颗粒漫反射光致发光表面光电压
分类号: O472
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

SnO₂是一种宽带隙n型半导体材料,室温下能隙宽度为3.67ev,具有良好的化学稳定性、光学各向异性等特点。SnO₂纳米材料具有粒度小、比表面积大、能量集中等优点,在气敏材料、锂离子电池材料、光电材料等领域成为人们研究的热点。本论文对用溶胶凝胶法制备出SnO₂纳米颗粒,通过扫描电镜、透射电镜、x射线衍射仪、瞬态稳态荧光光谱仪、紫外可见近红外分光光度计等手段对样品进行了表征、分析。主要内容和结果如下:1. XRD和电镜测试结果发现所得样品颗粒度大约为50 nm,为纯的四方相金红石结构二氧化锡。2.通过紫外-可见-近红外分光光度计测试样品的漫反射,计算得到禁带宽度大约为3.91-3.98 eV,并且发现随着退火温度的降低,Urbach能量从0.219增大到0.46 eV。3.对样品以320 nm的激发光入射测试光致发光谱,在纳米晶SnO₂在413和434 nm处有可见发射带,它们对应的发射能量小于光学带隙能量Eg,这可能是在价带和导带之间的禁带中存在局域态。4.对SnO₂纳米颗粒进行了表面光电压研究,发现在340 nm左右有较强的光电响应。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第1章绪论  7-23
  1.1 纳米材料概述  7-18
    1.1.1 纳米微粒的特性  8-11
      1.1.1.1 小尺寸效应  9
      1.1.1.2 表面界面效应  9
      1.1.1.3 量子尺寸效应  9-10
      1.1.1.4 介电限域效应  10-11
      1.1.1.5 宏观量子隧道效应队  11
    1.1.2 纳米微粒的制备方法  11-17
      1.1.2.1 纳米微粒的物理制备方法  12-14
      1.1.2.2 纳米微粒的化学制备方法  14-17
    1.1.3 纳米微粒的物理化学方法  17-18
  1.2 SnO_2性能特性  18-19
  1.3 本论文研究的内容  19-23
第2章表面光电压方法  23-35
  2.1 表面光电压谱技术的发展历程  23-24
  2.2 表面光电压谱的产生机理  24-29
  2.3 表面光电压谱仪构造原理图  29-30
  2.4 表面光电压谱的测量原理  30-31
  2.5 表面光电压谱测试技术的应用及完善  31-35
第3章 SnO_2纳米颗粒的制备及性能研究  35-52
  3.1 前言  35-36
  3.2 实验过程  36-37
    3.2.1 实验原料  36
    3.2.2 样品制备  36
    3.2.3 样品性能表征  36-37
  3.3 结果与讨论  37-52
    3.3.1 XRD 分析  37-41
    3.3.2 TEM 形貌分析  41-43
    3.3.3 表面光电压分析  43-44
    3.3.4 光学特性分析  44-52
结论与展望  52-54
致谢  54

SnO_2纳米材料的制备及性能研究

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