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纳米材料自问世以来以其奇异的光电学性质备受人们的高度重视,先后经历了纳米晶、复合纳米材料及纳米组装材料等几个发展阶段,研究热点也已更多关注于纳米材料特殊性能的应用。现今在纳米材料的制备技术方面已取得较大的成功,SiO2、TiO2、CaCO3、石墨以及许多金属纳米材料都能够规模生产,在电子行业、生物医学以及环保等领域有着广阔的应用。单斜晶系β-Ga2O3是一种直接宽带隙深紫外透明半导体氧化物,带隙宽度范围在4.8eV5.1eV之间,具有优异的光学和电学特性:在350nm1100nm谱区内高度透明,折射率在1.881.94之间,在室温条件下单晶电导可以从绝缘体变化到导体,可被用作深紫外透明导电氧化物、高温氧气传感器、发光磷光体等,是一类在光电子器件、透明氧化物电子学等领域具有巨大潜在应用的新材料。现已经利用不同技术成功制备出β-Ga2O3纳米材料,例如纳米粒、纳米线、纳米棒、纳米片、纳米梳、纳米草、纳米圈等。制备方法主要有碳热还原法、物理蒸发法、微波等离子体发应法、金属有机化学气相沉积法、溶胶凝胶法、激光烧蚀法、催化剂辅助法、催化电弧放电法、热退火法等,但是这些技术设备费用昂贵,实验条件要求较为苛刻,虽然电弧放电与气-固生长机制相结合的β-Ga2O3纳米材料制备技术已经形成产业化,但是也同时产量低和纯度不高的问题。化学气相沉积法是利用各种气体反应来组成薄膜,淀积率高、纯度高、缺陷少、膜层均匀等优点,适宜复杂形状的基板沉积,是半导体工业中应用较为广泛的方法。本文利用化学气相沉积法成功在氯化镍催化的硅片上制备单斜结构β-Ga2O3纳米颗粒,采用金属镓和高纯氧作为反应源。化学气相沉积法要求反应物必须要有足够高的蒸汽压,针对金属Ga的蒸汽压较低的情况,实验中采用了惰性盐GaF2作为分散剂,以增加金属Ga粒的有效面积来提高其蒸汽压达到沉积要求。实验中利用X射线衍射(XRD)、傅里叶红外透射谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman Spectroscopy)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)和光致发光谱(PL)等测试手段对β-Ga2O3纳米材料的形貌、结构、组分和光致发光特性等进行了详细的分析与表征。研究结果表明,β-Ga2O3纳米颗粒直径大约0.5μm1.5μm,在455cm-1和694cm-1处有较强的Ga-O振动红外吸收峰,拉曼测量中也发现了位于198cm-1处的典型Ga-O振动峰。另外,光致发光特性测试中发现β-Ga2O3纳米颗粒有较宽的发射光谱带,包括了紫外光、蓝光和绿光发光区。另外利用化学气相沉积法成功制备了Sn掺杂Ga2O3纳米颗粒,通过扫面电镜测试图发现Sn掺杂后,较低的氧化温度适宜Ga2O3纳米线的合成,而较高的氧化温度适宜纳米颗粒的合成。本文从氧化时间、氧化温度、催化剂浓度以及金属Sn掺杂等方面研究了其对颗粒形貌结构和光致发光特性的影响,另外对颗粒的生长机制研究发现其符合气固生长机制。