孔誘導(dǎo)一維硒化鎘納米線陣列可控合成及其光伏應(yīng)用的研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文論文題目孔誘導(dǎo)一維硒化鎘納米線陣列可控合成及其光伏應(yīng)用的研究研究生姓名卞良指導(dǎo)教師姓名揭建勝專(zhuān)業(yè)名稱(chēng)材料學(xué)研究方向IIVI族一維納米結(jié)構(gòu)的制備論文提交日期201351孔誘導(dǎo)一維硒化鎘納米線陣列可控合成及其光伏應(yīng)用的研究中文摘要I中文摘要一維半導(dǎo)體納米線陣列結(jié)構(gòu)在電子、光電子、能源等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用前景，在近年受到人們的廣泛關(guān)注。目前制備一維半導(dǎo)體納米陣列主要采用同質(zhì)異質(zhì)外延和模板法這兩種方法，但在外延法中獲得晶格匹配的襯底

2、較為困難，而模板法得到納米陣列的結(jié)晶質(zhì)量較差，這些因素限制了半導(dǎo)體納米線陣列的實(shí)際應(yīng)用。因此發(fā)展一種通用、低成本的半導(dǎo)體單晶納米線陣列的合成方法對(duì)于促進(jìn)其應(yīng)用具有重要意義。在此論文工作中，我們發(fā)展了一種納米孔誘導(dǎo)的硒化鎘（CdSe）納米線陣列的合成方法，此方法具有通用性，適合一系列半導(dǎo)體納米線陣列的生長(zhǎng)。具體研究?jī)?nèi)容如下：(1)我們對(duì)襯底表面形貌依賴(lài)的CdSe納米結(jié)構(gòu)生長(zhǎng)進(jìn)行了細(xì)致研究，通過(guò)控制生長(zhǎng)條件，實(shí)現(xiàn)了CdSe納米線、帶、梳等納

3、米結(jié)構(gòu)，以及CdSe納米花等陣列結(jié)構(gòu)的控制生長(zhǎng)。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)硅襯底表面圖案化對(duì)CdSe納米結(jié)構(gòu)控制生長(zhǎng)具有很大影響，通過(guò)控制硅襯底形成柱和孔陣列結(jié)構(gòu)，CdSe納米結(jié)構(gòu)傾向以陣列形式生長(zhǎng)。(2)進(jìn)一步利用電化學(xué)刻蝕得到的多孔硅作為生長(zhǎng)基底，在無(wú)需催化劑的情況下，合成了高度有序的CdSe納米線陣列。通過(guò)利用多孔硅高的表面能，促進(jìn)在生長(zhǎng)初期CdSe大的微米晶粒在孔表面成核，形成一層微米晶粒緩沖層。在后繼生長(zhǎng)中，這層緩沖層可以作為CdSe

4、納米線的外延基底，實(shí)現(xiàn)了高度有序CdSe納米線陣列的生長(zhǎng)。而且此方法可以拓展至其它各類(lèi)型IIVI族半導(dǎo)體納米線陣列的生長(zhǎng)，證明其具有一定普適性。為證明CdSe納米線陣列的應(yīng)用可能，我們制備了基于n型CdSe納米線陣列和p型硅基底的異質(zhì)結(jié)光伏電池，初步轉(zhuǎn)換效率達(dá)到0.43%。(3)通過(guò)以CdSe納米線陣列作為生長(zhǎng)模板，在多孔硅襯底上，一步法制備了大面積SiO2納米管，并對(duì)SiO2納米管的生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了研究。進(jìn)而使用原子層沉積（ALD）方法