SiC、Si和CdS半导体纳米晶的制备及其发光性能

【摘要】由于生物荧光标记、高分辨全色显示、固态白光LED以及太阳能电池等行业的需要,研究高质量的纳米半导体发光材料成为当前的研究热点。本文采用了水热法和有机化学液相法分别制备了SiC、Si和CdS纳米半导体发光材料,并分别采用TEM、SEM、AFM表征了其形貌特征,用EDS、XRD、Raman表征了其化学结构及组成,用UV-vis和PL表征了其光学特性。采用水热法制备了发光波长位于紫外区域的Ⅳ族SiC纳米半导体材料。实验发现,在470℃、15MPa、保温时间为48h,可得到尺寸小于8nm、尺寸分布单一、发光性能优异的SiC纳米晶。在急剧失压和降温的条件下,可以得到直径几十nm～200nm的SiC纳米线,且纳米线之间相互勾连形成空间网络结构,这可能成了一种新型超硬材料。PL发光光谱测试表明,尺寸小于10nm的近球状SiC纳米晶发光峰窄而强,经过三个月的光学钝化测试,发光强度几乎不变,具有极强的光学稳定性。根据水热结晶学和晶体成核及长大理论探讨了水热法制备SiC量子点的形成机理。还采用有机化学液相法制备了发光波长可调的Ⅱ-Ⅵ族CdS半导体纳米晶,实验中采用成核与生长阶段分离的方法研究了影响纳米晶粒径及发光波长的因素。实验发现生长时间越长,纳米晶尺寸越大,发光波长也随着时间的延长而红移,当生长时间增加到一定程度后,发光峰的半高宽逐渐增加,说明尺寸分布变宽。还采用了水热法制备了Si纳米线,实验中采用环保且廉价的方式大量制备了硅纳米线。实验发现,Si纳米线的Raman光谱相对于Si体材料而言发生了一定的移动,这可能是由于Si纳米线的晶格膨胀导致的应力。另外,还测量了这种方法制备的Si纳米线的PL性能,结果发现,其发光强度较弱。
【作者】谭艳；
【导师】陈小华；唐元洪；
【作者基本信息】湖南大学，材料物理与化学，2014，硕士
【关键词】水热法；有机化学液相法；SiC纳米晶；CdS纳米晶；Si纳米线；光致发光；

【参考文献】
[1]赵文思.3.0TMRI扩散加权成像ADC值与SD大鼠肝癌分化程度的相关性研究[D].湖南师范大学,内科学,2013,硕士.
[2]鲍海威,赵齐羽,陈芬,李春晓,蒋天安.聚桂醇瘤内注射硬化治疗肝血管瘤的临床疗效[J].中国介入影像与治疗学,2015,01:39-42.
[3]李超灿.巢湖沉积物中有机氯农药的污染特征研究[D].沈阳航空航天大学,安全技术及工程,2013,硕士.
[4]董晓臣,汪联辉,范曲立,黄维.基于石墨烯场效应晶体管的纳米电子生物传感器[A].中国化学会.中国化学会第28届学术年会“中国—新加坡青年化学家论坛”摘要集[C].中国化学会:,2012:1.
[5]陈卓.目标为边界等离子体中分子过程研究的动量谱仪建设及低能电子与碳氢分子的碰撞过程研究[D].复旦大学,原子与分子物理,2013,博士.
[6]刘帅.基于决策树和信息熵的属性约简算法研究[D].东北大学,运筹学与控制论,2010,硕士.
[7]孙丽慧.胆汁盐介入对Tween乳化体系的影响机制研究[D].浙江工商大学,食品科学与工程,2013,硕士.
[8]黄光速,吴锦荣,郑静.橡胶阻尼材料的研究进展[J].高分子通报,2014,05:49-56.
[9]贺广生,蔡勇.基于MSAnalysisServices的OLAP系统的设计与实现[J].信息技术,2002,07:71-73.
[10]王云凤.论股利分配请求权的司法救济[D].吉林大学,法律,2013,硕士.
[11]刘韦华.天津某住宅小区绿色建筑评价分析[D].天津大学,环境工程,2013,硕士.
[12]孙长宇.基于双层微量热计的金属薄膜热容及熔点的研究[D].大连理工大学,微电子学与固体电子学,2013,硕士.
[13]刘瑛.从现代汉语方言论中古全浊塞音声母是否送气[D].北京外国语大学,语言学及应用语言学,2014,硕士.
[14]赖丽丽.卡梅伦首相记者招待会中模糊语言的语用分析[D].南昌大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[15]耿秋月.液压机械无级传动换段过程建模及仿真分析[D].燕山大学,车辆工程,2014,硕士.
[16]张群莉,曾启,姚建华,潘颐.激光复合溶胶-凝胶法制备TiN-TiB_2强化涂层的组织与性能[J].应用激光,2012,06:469-473.
[17]李可佳.村镇银行差异化监管制度研究[D].西南财经大学,金融学,2014,博士.
[18]陈树中.奇次Hammerstein系统自适应算法的自校正性和稳定性[J].自动化学报,1984,02:162-169.
[19]陈思晓.邢台市资源型城市转型发展的问题与对策[D].河北大学,公共管理,2014,硕士.
[20]薛楠.设施农业温室大棚嵌入式控制器开发[D].沈阳工业大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[21]吴博.雾霾协同治理的府际合作研究[D].华中师范大学,行政管理,2014,硕士.
[22]薛敏.基于响应面方法的结构损伤识别研究[D].西安电子科技大学,工程力学,2012,硕士.
[23]陆国栋,章雪富.大学教育的课程谱系[J].中国高等教育,2014,22:41-43.
[24]杜红霞.基于LabVIEW的DC/DC性能测试系统的研究与设计[D].陕西科技大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[25]刁圣贞.未知环境下机器人路径规划与远程控制的研究[D].燕山大学,通信与信息系统,2014,硕士.
[26]李玲.基于实物期权的钼资源价值理论研究[D].西安建筑科技大学,管理系统工程,2013,硕士.
[27]温素青.酚醛泡沫塑料的增韧改性及其结构与性能研究[D].长安大学,材料学,2013,硕士.
[28]马倩.抗菌肽对芦花鸡生长性能及肝脏、胸肌组织IGF-1mRNA表达量的影响[D].吉林大学,动物营养与饲料科学,2013,硕士.
[29]吴长婷.中国保险风险证券化研究[D].辽宁大学,金融学,2012,硕士.
[30]张志禹,谭显波,黄璐瑶,刘连升.抗频散有限差分波动方程数值模拟及逆时偏移[J].石油地球物理勘探,2014,06:1115-1121+4.
[31]刘细梅,牛振国,高光明.Landsat遥感影像检索系统设计与实现[J].测绘与空间地理信息,2014,02:87-90.
[32]卢俊.云存储中基于SecCSIE架构与AONT-RS的数据可靠性与安全性研究[D].湖南大学,软件工程,2012,硕士.
[33]廖晓昕,王晓君.“冻结系数法”的改进[J].自动化学报,1986,04:413-417.
[34]陈梦琪.AT牵引供电系统建模及其电能质量的研究[D].北京交通大学,2015.
[35]隗玮.建筑表皮中再生材料的应用及设计语意研究[D].齐鲁工业大学,设计艺术学,2014,硕士.
[36]史文崇,屈艳华.利用Cache技术加快网络响应速度[J].河北理工学院学报,2003,04:106-109+113.
[37]张建新.基于贝叶斯方法的有限元模型修正研究[D].重庆大学,结构工程,2014,硕士.
[38]孔繁振.原发性高血压患者血压正常子女运动肾显像的研究[D].山西医科大学,临床核医学科,2002,硕士.
[39]张玉恒.500kN叠加式力标准机的设计研究[D].天津大学,仪器仪表工程,2013,硕士.
[40]胡双江.照片在油画创作中的应用[D].河北师范大学,美术,2013,硕士.
[41]孟晓楠.SAEJ1939协议分析和SmartJ1939系统设计实现[D].浙江大学,2006.
[42]易舟鑫.基于橡胶拉伸的实验研究[D].重庆交通大学,工程力学,2012,硕士.
[43]翟秋瑛.基于可达性的不确定图查询研究[D].哈尔滨工业大学,计算机科学与技术,2013,硕士.
[44]陈宗丽.农民参加现代农业技术培训的现状、问题及对策研究[D].南京农业大学,教育经济与管理,2011,硕士.
[45]邹倩.自媒体传播犯罪新闻的伦理问题研究[D].华中师范大学,传播学,2014,硕士.
[46]宋云超.气液两相流动相界面追踪方法及液滴撞击壁面运动机制的研究[D].北京交通大学,2013.
[47]石立恒.基于MapX的公交站点布设与线路仿真评价研究[D].东北大学,系统工程,2010,硕士.
[48]赵新伟.跨步机构直流电机控制方法及控制系统的研究[D].河北科技大学,电机与电器,2013,硕士.
[49]杜铭硕.分子水平上调控细胞粘附和分离体系的构建[D].华中科技大学,生物工程,2013,硕士.
[50]孟莉.丹参酮ⅡA磺酸钠注射液对冠心病不稳定性心绞痛血瘀证患者血小板活化功能的影响[D].北京中医药大学,中医内科学,2013,硕士.