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新型结构半导体材料的制备与表征

梁建  
【摘要】:氧化物半导体材料、Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料以其独特的物理、化学性质已经被广泛应用于微电子、环境保护、航空航天等领域,已经成为当今材料领域研究的热点。纳米科技的发展带动了新型半导体材料的发展,不仅提高了材料的性能,而且拓展了半导体材料的结构、形貌和性能的内涵。 本文以TiO_2和ZnO两种材料为主要研究对象,研究其新型结构的制备工艺,并通过性能与结构的表征提出新型结构的生长机制;同时,介绍了对Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料GaN的半导体照明应用研究方面的成果。 1、采用水热合成工艺成功制备了TiO_2纳米管,研究了TiO_2纳米管的生长机理。分析结果表明,其晶型为锐钛矿型,管壁为多层,管外径为10nm-20nm;发现纳米管的紫外吸收光谱相对于原料粉呈现出蓝移现象,TiO_2纳米管的光致发光谱也显示出蓝移现象,并发现在可见光区的发光强度明显增强;TiO_2纳米管对降解甲基橙有较强的降解率,说明其具有较高的光催化性能。 2、用TiO_2和KOH为原料,用水热方法合成了K_2Ti_6O_(13)纳米线。通过X射线粉末衍射图谱的Rietveld精修方法、高分辨透射电镜(HRTEM)图像的模拟计算,表明纳米线的化学组成为K_2Ti_6O_(13),


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