准一维AlN纳米材料的制备和发光性能研究.pdf

分类号:TB32、O469 密级: UDC: 编号: 工学硕士学位论文准一维AlN纳米材料的制备和发光性能研究硕士研究生:王楠指导教师:沈龙海学位级别:工学硕士学科、专业:物理电子学所在单位:理学院论文提交日期:2012年12月论文答辩日期:2013年3月学位授予单位:沈阳理工大学 Classification Index: TB32、O469 : A Thesis for the Master Degree of Engineering Synthesis and Luminescence Propertiesof Quasi-one-dimensional AlN Nanostructures Candidate : Wang Nan Supervisor: Associate Prof. Shen Longhai Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty : Physical Electronics Date of Submission : December, 2012 Date of Examination : March, 2013 University: Shenyang Ligong University 硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工作,是在导师的指导下,由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出, 并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字): 日期: 年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解有关保留、使用学位论文的规定,即: 有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名: 指导教师签名: 日期: 日期: 沈阳理工大学硕士学位论文摘要准一维纳米结构材料制备己经成为纳米材料科学中的前沿领域和研究热点。这是因为准一维纳米结构材料制备是理解纳米材料基本物理特性和构筑纳米功能器件的基础。它在光学、电学及机械等方面有区别体材料的许多独特的性能,并在制造实用新型纳米光电器件具有广阔的应用前景。近几年,作为一种重要的宽禁带半导体材料,低维半导体AlN纳米结构的制备与性能研究也引起了科研人员广泛的关注。本文利用自制的真空管式炉沉积系统,采用固相源化学气相传输法制备出了多种形貌的AlN纳米结构(纳米锥、纳米棒、纳米带、纳米片和纳米线)。通过改变实验参数,主要包括:温度、流量、衬底、衬底位置来实现准一维AlN纳米结构的可控生长。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和拉曼(Raman)光谱仪对所制备的AlN纳米结构进行了微结构和形貌的表征。利用光致发光和傅立叶红外光谱仪对准一维AlN纳米结构进行了光学性质的测量。研究结果表明:通过控制反应温度和气体流量等参数能够控制准一维AlN纳米结构的形貌。温度越高,铝在AlN晶体外延生长面越容易扩散; 氨气流量越大,氮源流量相对变大,促进Al的氮化,能够抑制铝蒸汽在AlN晶体外延生长面的扩散,两者综合作用下影响了AlN纳米结构的形貌。准一维AlN纳米结构沿着纤锌矿结构c轴方向生长,其生长机制可以用气-固生长方式来解释。准一维AlN纳米材料的形貌影响其发光特征,缺陷越多,发光几率越大,发光强度越强;AlN纳米结构在蓝绿范围的发光峰主要与Al(或者N)空位和O杂质引起的缺陷能级相关。纳米化的AlN比单晶AlN红外吸收峰宽化。关键词:固相源化学气相传输法;光致发光;准一维AlN纳米结构;气-固生长沈阳理工大学硕士学位论文 Abstract The synthesis of quasi-one-dimensional nanomaterials has e investigative focus and foreland in nanomaterials science. The reason is the synthesis of quasi-one-dimensional nanostructures are the basis o