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纳米技术领域最近有很大的发展,各种准一维纳米材料如纳米线、纳米针、纳米带和纳米管等相继被合成和分析。这些优异的材料具有高比表面的独特结构,因此它们展现了一些新奇的物理特性。它们在各种纳米级的电子学、光电子学、磁电子学和传感器件中有着潜在的应用。本文采用热蒸发的方法制备出Al2O3/SiO2同轴纳米线异质结、Zn2GeO4包裹的ZnO纳米棒阵列和Ge掺杂ZnO纳米梳、In掺杂Ga2O3纳米线等准一维纳米材料,并利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、能量弥散X射线衍射仪(EDS)以及光致发光谱(PL)等分析测试手段,对所合成的纳米材料的形貌、成分、结构以及物性进行了研究。根据测试结果我们探讨了不同形貌纳米结构的形成原因和生长机制,并对其发光性质做了进一步的分析。以下是本文的主要研究结果:1.具有周期孪晶结构的Al2O3/SiO2同轴纳米线异质结的合成及表征利用Al粉(纯度为99.999%)和SiO粉的混合物,通过最简单的热蒸发法,我们成功合成了大量具有周期孪晶结构的Al2O3/SiO2同轴纳米线异质结。这种Al2O3/SiO2同轴纳米线异质结的生长过程是基于气—固生长机制。我们用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能量弥散X射线衍射仪(EDS)和光致发光光谱(PL)等测试手段对制得产物的形貌、微观结构和光学性能进行了研究。研究表明这种具有两层结构的纳米线线径均匀,直径范围大约在100-150nm之间。其中芯部为直径约为50nm的具有孪晶结构的Al2O3纳米线,外层为非晶SiO2外壳。在室温测得的PL谱经过拟合可以得到三个发光峰,分别是364nm、398nm和442nm。2.Zn2GeO4包裹的ZnO纳米棒阵列和Ge掺杂ZnO纳米梳的合成和光致发光性能研究通过最简单的热蒸发法在Si衬底上成功合成了Zn2GeO4包裹的ZnO纳米棒阵列和Ge掺杂ZnO纳米梳。用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能量弥散X射线衍射仪(EDS)和光致发光光谱(PL)等测试手段对制得产物的形貌、微观结构和光学性能进行了研究。对于纳米梳,梳柄一边的梳齿比另一边的梳齿要长,但是两边的梳齿有一样的直径范围,约为数十纳米。Zn2GeO4包裹的ZnO纳米棒阵列和Ge掺杂ZnO纳米梳的生长过程是基于气—固生长机制。我们对产物室温下的光致发光性能进行了研究。光致发光谱显示所得纳米结构有一个发光中心在382nm的窄的紫外发光峰和一个发光中心在494nm的宽的绿色发光峰。3.In掺杂Ga2O3纳米线的合成及生长机制、光学性能研究在1000℃温度条件下,通过热蒸发金属Ga和In2O3的混合物,我们合成了In掺杂Ga2O3“Z”字型纳米线和未掺杂的Ga2O3纳米线。这些纳米线的生长过程是基于气—固生长机制。我们用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能量弥散X射线衍射仪(EDS)和光致发光光谱(PL)等测试手段对制得产物的形貌、微观结构和光学性能进行了研究。研究显示那些直径均匀的纳米线直径大约为100nm,而那些“Z”字型纳米线直径约为几百纳米。在室温光致发光谱中,只观察到一个强而宽的发光带,中心位于457nm处,属于绿光区,是由氧空位和镓氧空位对的复合辐射发光引起的。