一维纳米半导体及复合结构的合成与性能研究

【摘要】：纳米半导体材料因其独特的光、电、磁等性能,在纳米器件和功能材料等诸多领域显示了潜在的应用价值。自碳纳米管(CNTs)[1]首次报道以来,一系列一维半导体纳米材料及其异质结构也相继被制得,它们具有独特的电学、磁学性能,引起了国际学术界的广泛关注。因而,研究一维半导体纳米材料的制备方法及其性质都极具意义[2]。本文以一维半导体纳米材料的制备为重点,利用溶剂热法合成过渡金属硫化物的一维纳米结构及其复合结构,对产物进行了基本表征与分析,研究了产物的相关性质。论文主要研究内容包括以下三方面:(1)利用溶剂热法控制合成Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米材料,制得硫化锌(ZnS)纳米棒,经表征其为六方相纤锌矿结构,且纯度高;对该ZnS棒进行发光杂质掺杂(Mn2+),研究了掺杂前后的光致发光性质。(2)利用溶剂热法控制合成Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米材料,制得硫化铟纳米带,经表征其为立方相的β-In2S3;讨论了不同反应条件对产物形貌的影响,研究了该纳米带的紫外-可见吸收性质,其相对于体相材料明显蓝移。(3)在Ⅱ-Ⅵ族半导体材料的基础上,利用溶剂热法,以AuCl3为前驱体对ZnS棒进行复合,制得哑铃状ZnS-Au异质纳米结构,对其形貌、尺寸、结构等进行了基本表征与分析,研究了其光学性质和电化学性质。