ZnSe一維納米材料的液相合成、摻雜、及其光學(xué)性質(zhì)研究.pdf

1、鑒于Ⅱ-Ⅳ族一維半導(dǎo)體納米材料在材料科學(xué)中的重要地位，基于當(dāng)前液相化學(xué)方法合成Ⅱ-Ⅳ族一維半導(dǎo)體納米材料的研究進(jìn)展，本論文以ZnSe為研究對(duì)象，發(fā)揮液相化學(xué)合成技術(shù)在控制材料的微結(jié)構(gòu)、形貌和尺寸等方面的優(yōu)勢(shì)，合成了一系列ZnSe一維納米結(jié)構(gòu)。具體內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：
　　 1.采用溫和的溶劑熱方法，獲得Mn2+取代摻雜的一維[Zn1-xMnxSe](DETA)0.5(DETA=二乙烯三胺，x=0-0.3)有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化納米

2、帶。我們?cè)敿?xì)考察了摻雜量對(duì)該雜化納米帶的光學(xué)性質(zhì)的影響，并通過(guò)高壓熒光、低溫?zé)晒夂碗娮禹槾殴舱竦仁侄卧敿?xì)的研究了摻雜的有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)材料的發(fā)光性質(zhì)。結(jié)果表明Mn2+的黃光發(fā)射強(qiáng)度會(huì)隨著溫度降低至30K而逐漸增強(qiáng)；加壓時(shí)Mn2+的黃光發(fā)射峰會(huì)發(fā)生顯著的紅移而熒光強(qiáng)度也會(huì)有顯著的下降。以2.54 GPa為拐點(diǎn)，黃光發(fā)射峰的位置分別隨壓強(qiáng)做線性變化并呈現(xiàn)出兩個(gè)壓力常數(shù)。在較高壓強(qiáng)下的壓力常數(shù)是由于材料由直接帶隙半導(dǎo)體向間接帶隙半

3、導(dǎo)體相變產(chǎn)生的，而較低壓強(qiáng)下的壓力常數(shù)則被歸結(jié)為二乙烯三胺(DETA)分子的壓縮效應(yīng)。
　　 2.以上述的[Zn1-xMnxSe](DETA)0.5(DETA=二乙烯三胺，x=0-0.15)有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化納米帶為模板，分別以十八烯(ODE)和乙二醇(EG)為溶劑在溫和的條件下除去模板中的DETA獲得了ZnSe納米管和納米線以及Mn2+取代摻雜的納米管并詳細(xì)考察了溶劑對(duì)產(chǎn)物最終形貌的影響。結(jié)果表明，ODE做為溶劑時(shí)脫胺得到ZnSe

4、納米帶是熱效應(yīng)的結(jié)果，而EG為溶劑得到ZnSe納米管則是由于取向搭接輔助的克根達(dá)爾效應(yīng)的結(jié)果。
　　 3.在環(huán)己胺(CHA)和去離子水(DIW)二元混合溶劑體系中通過(guò)調(diào)節(jié)CHA和DIW的配比合成出超長(zhǎng)的ZnSe納米線，CHA和DIW的配比對(duì)產(chǎn)物的最終形貌具有重要影響。通過(guò)光致發(fā)光的考察發(fā)現(xiàn)ZnSe納米線的帶邊發(fā)射(NBE)在375nm(3.3eV)，和體相ZnSe帶隙(3.7eV)相比發(fā)生顯著藍(lán)移，說(shuō)明這種超長(zhǎng)納米線具有明顯的量