磷化锢纳米材料的溶剂热制备与表征

摘要

由于半导体纳米材料具有各种量子效应和独特性质，因此在未来的各种光、电、机械等功能器件中有广阔的应用前景。磷化钳(InP)是一种直接带隙半导体材料，在室温下的禁带宽度为1.35 eV，具有较大的激子波尔半径(aB=14nm)，与Ge、Si相比，化合物半导体InP具有许多优点：具有直接跃迁型能带结构，高的光电转换效率；电子迁移率高，易于制成半绝缘材料，适合制作高频微波器件和电路；工作温度高；具有强的抗辐射能力；作为太阳能电池材料的转换效率高等。目前，InP纳米材料的制各及性能等系统的研究较少，尤其对InP纳米球和InP纳米线材料的研究比较少见，其生长机理仍不够清楚。
　　 本文采用溶剂热法合成InP纳米球和InP纳米线，系统考察了反应条件对产物InP结构与性能的影响，分析了InP纳米球和InP纳米线的生长过程，为InP材料的制备及进一步应用提供了理论基础。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜（FESEM）、能谱仪(EDS)和光致发光仪(PL)对产物的结构、形貌、成分和光学性能进行了分析表征。得到的主要研究结果如下：
　　 1．采用溶剂热法，以InCI3-4H20和P4为主要原料，制得InP纳米球。
　　 孝察InCl3-4H20和P4小同的摩尔比、反应温度、反应时间、有机溶剂种类（二乙醇胺和三乙醇胺）、水与有机溶剂的体积比、还原剂种类和不同铟源（氯化铟和硝酸铟）等反应条件对产物结构、形貌及性能的影响，得到制各InP纳米球的较好反应条件。
　　 2．以单质In和P4为主要原料，去离子水一乙醇胺为溶剂，采用溶剂热法制得InP纳米球。考察In和P4的摩尔比、水与乙醇胺的体积比、体系的反应温度和还原剂种类等对产物的影响，得到制各IriP纳米球的较好反应条件。
　　 3．采用溶剂热法，以InCI3-4H2O和红P为主要原料，KOH和NaOH为碱溶液，十六烷基三甲基溴化铵( CTAB)作为表面活性剂，制得InP纳米线。考察反应温度、反应时间和碱溶液种类对产物形貌的影响，得到制备InP纳米线的较好反应条件。

目录

第一章 绪论

第二章 实验原料和仪器

第三章 InP纳米球的制备及其性能表征

第四章 InP纳米线的制备及其性能表征

第五章 结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文

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