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《太原理工大学》 2010年
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溶剂热法合成ZnSe晶体的研究

丁伟  
【摘要】: 随着科技的发展,纳米半导体材料由于其良好的光学,电学,磁学性质以及潜在的应用价值,引起全球科学家广泛的研究兴趣。ZnSe材料作为直接带隙的II-VI族半导体材料,禁带宽度达到2.67 eV,这促使ZnSe材料在光学器件、太阳能电池、压电材料、激光材料及湿敏传感器等方面得到了广泛的应用。 在合成过程中如何实现对纳米材料的晶体结构、维度、形貌、表面结构和能带结构的调控,将为实现材料性能的提高提供实验依据,对深入系统化的研究材料结构与性能的关系具有重要的意义。目前,在各种合成调控ZnSe材料的制备方法中,溶剂热法以其设备简单,容易操作等优势成为制备ZnSe材料中较为广泛的合成手段。 本论文采用溶剂热法成功合成了两种ZnSe微纳米产物:空心微米球状产物和板片状产物;采用场发射扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDS)、PL光谱仪等仪器对所制备样品进行了结构表征与性能测试。并对这两种微纳米产物的生长机理进行了分析。 (1)以Se粉和ZnSO4·7H2O作为源物质,以三乙醇胺和H2O的混合溶液为反应介质,以KBH4为还原剂,采用溶剂热法在170℃反应48小时成功制备出了闪锌矿结构的ZnSe空心微米球,球壳厚度在100nm以内。通过研究不同反应时间、溶剂中水的作用、以及不同Se源和反应过程中产生气泡的KBH4等因素对ZnSe微米结构的影响,初步得出了ZnSe空心微米球的生长机理。 (2)采用溶剂热法,以乙二胺(EN)作为配合剂,制备出了ZnSe板片状产物,通过对样品的形貌和结构分析表征,得知反应生成的ZnSe片状产物是密排六方结构,厚度为200-300nm之间,择优生长方向为[1 01? 0]。同时结合反应,对板片状ZnSe产物的生长机理进行了探讨。此外,对反应过程中加入N2H4·H2O对ZnSe板片状产物的影响进行了分析。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN304

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