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宽带隙调控半导体纳米线的生长和光学表征

作　者: 杨宗银
导　师: 童利民
学　校: 浙江大学
专　业: 光学工程
关键词: 纳米线 带隙调控 气-液-固法 硫硒化镉 硫硒化镉锌 白光
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


带隙作为半导体材料的重要参数之一,直接决定材料的吸收和发光光谱。通过进行带隙调控可以拓宽半导体纳米材料在光电子器件中的应用,实现更多新的功能。本文提出两种生长单根带隙梯度过渡半导体纳米线的方法,实现了对单根纳米线的宽带隙调控。本文第一部分提出了在气-液-固(VLS)生长过程中引入移动源的方法,首次成功制备了单根带隙梯度过渡的硫硒化镉纳米线。该纳米线的直径范围从100nm到1000 nm,长度可以到500 gm,组分从一端为纯硫化镉渐变到另一端纯硒化镉,对应的带隙(荧光波长)从2.44 eV (507 nm,绿光)渐变到1.74 eV (710 nm,红光)。透射电镜数据表明,该纳米线具有非常好的结晶质量,而且晶格间距沿长度方向梯度过渡。在第一部分工作获得成功的基础上,本文第二部分进一步提出了在VLS过程中移动衬底的新方法,成功合成了单根超宽带隙梯度过渡的硫硒化镉锌纳米线。该纳米线的直径约为100 nm,长度可以到30μm,晶格间距也是沿长度方向梯度过渡,荧光光谱可以从紫外渐变到红色,覆盖整个可见光谱。而且,该纳米线整体的发光颜色可通过调节纳米线上红、绿、蓝三色的强度比例来改变,在合适的三色比例下,单根线发出的光在远场呈现白光。由于具有尺寸小、带隙覆盖范围宽、带隙可以分布在单根纳米线上等优点,上述带隙调控的纳米线在宽带光谱吸收、发光和高效率光伏转换等方面具有潜在的应用价值。

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
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