【摘 要】
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一维纳米结构半导体材料近年来引起了人们广泛的兴趣,这主要是由于其具有半导体和纳米结构的双重特性.SnO2作为宽带隙半导体材料在固体传感器、导电电极、染料敏化太阳能
【机 构】
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中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室,北京 100083
【出 处】
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第12届全国发光学学术会议暨发光学相关产业研讨会
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一维纳米结构半导体材料近年来引起了人们广泛的兴趣,这主要是由于其具有半导体和纳米结构的双重特性.SnO2作为宽带隙半导体材料在固体传感器、导电电极、染料敏化太阳能电池等领域有广泛的应用前景.迄今为止,大部分研究组将精力集中在制备并研究SnO2传感器上,但对SnO2的光学性质研究的还不多,实际上对SnO2光学性质的研究还存在争议,不同的研究组得到了不同的结果,但大多数研究组观察到的发光都是与缺陷相关的发光,没有观察到带边发光. 而对SnO2核壳结构的研究也有一些报道,但遗憾的是这些核壳结构对SnO2光学性质的改善并不明显,更没有对SnO2核壳结构纳米线光学性质随壳层厚度变化的报道.在本文中,我们首先通过气相输运方法以SnO2∶C(1∶1质量比)作源,在900℃制备出大长径比的SnO2纳米线,然后将纳米线浸在Na2S和Zn(NO3)2溶液中,得到SnO2/ZnS核壳结构纳米线.形貌和结构分析表明SnO2核为单晶,而ZnS壳层以多晶形式包覆在核的外面.通过研究SnO2纳米线光学性质随壳层厚度的变化发现,当壳层比较薄时纳米线的光致发光强度增加,随壳层厚度进一步增加,纳米线的光致发光强度减弱.对于这种SnO2纳米线发光强度随壳层厚度增加先增强后减弱的现象我们认为,开始光强的增加是由于壳层包覆钝化了纳米线的表面态,使表面缺陷减少,进而使发光得到增强,随壳层厚度进一步增加,SnO2、ZnS形成了Ⅱ型核壳结构,此结构使电子和空穴分别局域在核层与壳层内,分离了的电子和空穴导致了发光强度的减弱.
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