论文部分内容阅读
多层异质结纳米线表现出优异的性能,在磁性、催化、生物医疗、电子设备等应用领域越来越受到重视。在本次论文,我们采用AAO模板辅助电化学沉积的方法,通过循环伏安法探索CdSe沉积机理后,在0.2 mol/L CdSO4、1 mmol/L SeO2、0.25 mol/L稀硫酸和0.25 mol/L Na2SO4的混合溶液中,-0.65 V下恒电位沉积,得到的纳米线中Cd和Se的化学计量比接近1:1,在1 mol/L CoSO4和40 g/L硼酸混合溶液中,-1.1 V下恒电位沉积得到Co纳米线;最后采用双槽法沉积得到了一系列的不同分节长度的Co/CdSe多层异质结纳米线,并分别通过SEM、EDS、XRD、UV-Vis、Raman和PL来表征纳米线。将单组分的CdSe、Co和Co/CdSe多层异质结纳米线进行形貌和结构分析。SEM表征发现纳米线高度有序平行排列,直径与模板孔道直径相当,约200 nm,多层纳米线呈现明暗交替生长;XRD结构表征发现,单组分CdSe纳米线为立方闪锌矿结构,多层纳米线中CdSe结构不变,而多层纳米线中Co的结构与单组分Co纳米线相比,由六方晶型转变为面心立方结构。将单组分的CdSe、Co和Co/CdSe多层异质结纳米线进行光学性质分析。UV-Vis表征发现单组分的CdSe吸收峰在650 nm左右,Eg为1.81 eV,相比体CdSe的吸收带边有蓝移,Eg有轻微的增大。当Co片段在25 nm,CdSe片段在65 nm以上时,在650 nm左右出现了共振吸收峰,吸收光谱出现了耦合效应,与单组分的CdSe峰形相似,表明了CdSe片段在光的刺激下诱导了Co片段的自由电子的震荡,主动参与了光耦合,使CdSe片段无缝桥接;当CdSe片段在30 nm,Co片段50 nm时也出现了光耦合;Co片段150 nm以上时候却没有发现共振吸收峰,表明Co片段的存在扰乱了光耦合。Raman分析发现,201.37 cm-1为CdSe的一阶纵向光学(LO)声子模式,405.07 cm-1为CdSe二阶纵向光学(2LO)声子模式,由于纳米材料尺寸效应和应变效应导致相比于体CdSe的声子频率有所降低且与单组分CdSe拉曼光谱相比有轻微的红移。由于在沉积期间产生内部应力和在PL测试期间产生张力导致应变效应,以及带填充效应和量子限域效应导致单组分的CdSe纳米线和多层纳米线的发光峰与体CdSe相比发生了蓝移,并在Co/CdSe多层异质结纳米线中,随着CdSe片段长度的缩短蓝移越明显,随着Co片段长度的增长,发光强度降低且半峰宽变宽。