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一维透明半导体氧化物SnO2、In2O3和ZnO等纳米结构由于其优异的光电性能近年来受到人们的广泛关注。纳米材料的形貌和结构对性能有重大的影响,控制生长不同形貌和结构的一维纳米结构是当前纳米材料制备研究的重要方向。本文采用热蒸发方法控制合成了多种半导体氧化物SnO2、In2O3、ZnO一维纳米结构以及它们的复合结构,对这些纳米材料进行了结构表征,同时对它们的形成机理和物性进行了研究。
全文共分为七章。第一章绪论部分简要的叙述了一维纳米结构的基本合成方法和性质应用。第二章中,本文采用碳热还原方法大量制备了具长方形截面的单晶SnO2纳米线、SnO2纳米线分支结构和纳米带等纳米结构,对其形貌和结构进行了表征。在此基础上,对这些SnO2纳米结构的生长机理进行了探讨。
第三章中,本文用碳热还原方法大量制备了单晶氧化铟纳米线、针尖状纳米线和试管刷状的氧化铟枝晶结构,对在实验过程中影响In2O3纳米结构形貌的原因进行了讨论,对这些不同In2O3纳米结构的生长机理进行了研究。
第四章中,本文采用热蒸发ZnO和Sn,Zn等低熔点金属的混合物的方法,制备了ZnO梳状纳米结构以及表面起伏的ZnO纳米带等结构,对在生长过程中影响ZnO纳米结构形貌的反应参数进行了研究,在结构表征的基础上讨论了它们的生长机理,并对它们的光致发光性能进行了研究。
第五章、本文采用热蒸发的方法,对在SnO2/ZnO复合系统内纳米结构的生长制备进行了研究,合成了各种形态的一维纳米结构,如:表面具有均匀台阶的周期性单晶Zn2SnO4(ZTO)纳米线和孪晶纳米线结构、单晶Zn2SnO4纳米带以及表面上外延生长有SnO2纳米颗粒点列的ZnO复合纳米带结构。对形成的这些纳米结构的形貌结构进行了表征,同时对它们的生长机理和光学性能进行了研究。
第六章、采用简单的热蒸发方法,成功制备了SnO2/In2O3珠链状复合纳米线。这些复合纳米线是由单晶SnO2纳米线上外延生长具有相同取向的单晶In2O3颗粒而形成的。对其形貌结构进行了详细表征,对珠链状复合纳米线的生长机理进行了探讨,并对其发光性能进行了研究。
第七章结论。