论文部分内容阅读
SnO2是一种重要的n型半导体,在常温下其禁带宽度为3.6 eV。由于SnO2一维纳米材料具有特殊的气敏、透光和导电特性,在构造气敏传感器、发光二极管、平板显示器和薄膜太阳能电池等方面有着广泛的应用。本文主要研究内容如下:(1)利用气相法,以Sn粉为源材料,通过控制Ar载气的流量和生长温度等条件,在镀有8nm金膜的Si(100)衬底上制备出了各种形貌的(分叉、糖葫芦状以及阶梯状)SnO2纳米线或纳米带,研究了它们的生长机理,发现遵循VLS机制。(2)以Sn粉和Sb粉(15:1)为源材料,采用与前面类似的方法,制备出了各种形貌的(直形和W形)SnO2:Sb纳米线或纳米带,并且研究了金膜厚度对产物形貌的影响:金膜越厚,纳米线直径越大。通过XPS分析测出了SnO2:Sb中Sb的含量为0.705%,并且分析了Sb为替代Sn原子掺杂。(3)通过HRTEM像和SAED重点研究了68°和112°两种W形SnO2:Sb纳米带的微观结构,并对此特殊形貌的纳米带的生长机制进行了解释:首先是快速生长形成W形纳米线骨干支架,然后是横向生长使其纳米线变宽变厚,最终形成有一定宽度和厚度的W形SnO2纳米带。并且分析了68°和112°等角度的产生来源。(4)研究分析了SnO2:Sb纳米线或纳米带的光致发光(PL)光谱和Raman光谱,从PL谱可以看出:当Sb掺杂浓度变高时,光谱的峰值位置会发生蓝移,并对于蓝移的原因进行了分析。