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纳米材料的可控生长是当前纳米材料研究领域的前沿和特点。在纳米尺度范围,材料的性能不但与尺度有关,而且与形貌和组成有明显的依赖关系,研究纳米材料的控制生长技术以实现按照应用需求有目的性的合成特定形貌和尺寸的纳米材料,是当前纳米材料研究领域亟待解决的问题。CdS<,x>Se<,1-x>是一种重要的Ⅱ-Ⅵ族的三元半导体材料,具有高量子效应、窄能带宽度、快速的响应时间等特性。作为太阳能转化材料在太阳能电池、光伏器件等方面具有十分重要的应用前景。本文的主要围绕纳米CdS<,x>Se<,1-x>的可控合成及光学调控进行系统的研究。论文的主要研究结果和创新点如下:
1.采用水热法实现了六角纤锌矿结构的CdS<,x>Se<,1-x>(0.85≤x≤1)纳米颗粒的可控合成,探讨了不同硫源反应物对纳米颗粒形貌形成的影响规律,光谱实验表明随着se含量的增加,CdS<,x>Se<,1-x>纳米颗粒的紫外吸收(UV)和荧光光谱(PL)出现了明显红移。
2.研究了表面活性剂对纳米CdS<,x>Se<,1-x>形貌的影响,实现了纳米带、扇形花样、对称扇形花样的可控合成,找出了最佳控制合成条件。
3.利用高分子凝胶膜板合成了CdS<,x>Se<,1-x>纳米棒,确定了CdS<,x>Se<,1-x>纳米棒合成的工艺条件。本论文还系统研究了Se含量对CdS<,x>Se<,1-x>发射峰位置的影响。采用Vegard规则结合XRD数据计算发现CdS<,x>Se<,1-x>晶格参数与x值成线性关系,表明样品CdS<,x>Se<,1-x>中的组成与反应物中各元素的组成相一致。因此,通过简单改变反应物S和se的比例,可实现对CdS<,x>Se<,1-x>纳米棒光学性质的调控。