AlN：Ce分级纳米结构的制备、表征、及高压物性研究
发布时间：2021-07-15 07:07
氮化铝（AlN）由于其禁带宽度大,热稳性和化学稳定性好,是稀土掺杂基质中的热门材料。铈（Ce）作为5d壳层裸露的稀土元素,有着独特优异的电子和荧光特性。1.首先本论文选取Ce掺杂AlN（AlN:Ce）为研究对象,采用直流电弧等离子辅助法合成了三种样品,通过反应的气体条件调控荧光颜色。2.其次,利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散谱仪（EDS）及X射线光电子能谱（XPS）对制得的样品的组分和形貌进行了表征。测得了样品的光致发光光谱（PL）,常温常压下,观察到样品1,2,3的发光中心分别位于625 nm,520nm和475 nm。探究了氧杂质对于AlN:Ce分级纳米结构的发光特性的调控作用。3.对AlN:Ce分级纳米结构进行了高压下的物性分析。选用红光样品1和蓝光样品3进行高压X射线衍射分析和高压荧光光谱分析。探讨了氧杂质对于高压下晶格结构稳定性和荧光稳定性的影响。发现在高压条件下红光样品1和蓝光样品3分别在6.8 GPa和18.09 GPa的压力下发生由纤锌矿结构到岩盐矿结构不可逆转的结构相变,纤锌矿体弹性模量分别为B0=293.75±28....
【文章来源】：渤海大学辽宁省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AlN纤锌矿（a）和闪锌矿（b）晶体结构
AlN：Ce分级纳米结构的制备、表征、及高压物性研究62实验部分2.1直流电弧等离子体辅助法原理及实验装置图2-1.直流电弧法反应腔体简图（a）和仪器实拍图（b），1.真空玻璃罩，2.冷凝壁，3.钨杆，4.石墨坩埚，5.铜座，6，7.进出水口，8,9.进排气口组成Figure2-1.Thediagramofreactionchamber(a),actualphoto(b)ofequipmentofdirectcurrentarcdischargemethod.1.vacuumglasschamber,2.water-cooledcollectingwall,3.thetungstenrod,4.graphitecrucible,5.copperbase,6,7.waterinandout,8,9.gasinandout.在高压密闭的反应腔体内，阴阳两极通过施加电压，使密闭在反应室内的高导电率的游离气体起弧，高活性和高电离密度的原料粉末蒸汽和反应气体，相互反应，该气体内在电弧的阴阳两极形成具有高反应活性的等离子体，反应并生长出晶体。实验装置为搭建的直流电弧炉，直流电弧炉反应腔简图和仪器图如图2-1所示，直流电弧炉装置组成如表2-1所列。
渤海大学硕士学位论文92.4高压试验仪器与方法高压实验装置是的核心对称性的金刚石对顶砧压机（DAC）。一般由三部分组成，分别是：金刚石顶砧、垫片和支撑导向。两个金刚石的砧面产生高压，挤压样品腔。装置特点：体积孝质量轻、方便携带，且可以与其他的精密仪器配合使用，是一种重要的高压实验装置，目前广泛应用于高压物理实验中。不锈钢材料化学性能稳定，一般不与样品产生反应，本实验采用了T301不锈钢片圆形密封垫片放置在对顶砧的中间区，侧向支撑金刚石。放置试验样品的小孔直径为70um，在垫片中央。为保持静水压，传压介质也放置在中央圆孔内，降低样品所受的压力梯度，减小实验压力误差。本次实验中的传压介质为甲醇、乙醇和水按体积比16：3：1混合的液体，压标为红宝石。图2-2.金刚石对顶砧高压实验装置示意图（a）和实拍图（b）Figure2-2.Schematicdiagram(a)andactualphoto(b)ofhigh-pressureexperimentaldevicefordiamond-to-anvil
【参考文献】：
博士论文
[1]稀土掺杂AlN荧光纳米材料的研究[D]. 王薇.吉林大学 2017
[2]Eu2+/Ce3+掺杂的几种典型近紫外白光LED用发光材料的制备及性能调控[D]. 王希成.兰州大学 2017
[3]稀土氮化物及稀土掺杂AlN基稀磁半导体纳米结构的制备与高压物性研究[D]. 丛日东.吉林大学 2014
[4]Ⅲ族氮化物及AlN基稀磁半导体纳米材料的制备与高压物性研究[D]. 类伟巍.吉林大学 2009
[5]纳米功能材料的合成及高压效应[D]. 赵智.中国科学技术大学 2008
硕士论文
[1]ZnO纳米结构发光特性及等离子体表面改性研究[D]. 胡颖.长春理工大学 2019
[2]新型Ce3+离子和SnO2掺杂玻璃的发光性能研究[D]. 沈策.华东理工大学 2011
本文编号：3285253
【文章来源】：渤海大学辽宁省
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AlN纤锌矿（a）和闪锌矿（b）晶体结构
AlN：Ce分级纳米结构的制备、表征、及高压物性研究62实验部分2.1直流电弧等离子体辅助法原理及实验装置图2-1.直流电弧法反应腔体简图（a）和仪器实拍图（b），1.真空玻璃罩，2.冷凝壁，3.钨杆，4.石墨坩埚，5.铜座，6，7.进出水口，8,9.进排气口组成Figure2-1.Thediagramofreactionchamber(a),actualphoto(b)ofequipmentofdirectcurrentarcdischargemethod.1.vacuumglasschamber,2.water-cooledcollectingwall,3.thetungstenrod,4.graphitecrucible,5.copperbase,6,7.waterinandout,8,9.gasinandout.在高压密闭的反应腔体内，阴阳两极通过施加电压，使密闭在反应室内的高导电率的游离气体起弧，高活性和高电离密度的原料粉末蒸汽和反应气体，相互反应，该气体内在电弧的阴阳两极形成具有高反应活性的等离子体，反应并生长出晶体。实验装置为搭建的直流电弧炉，直流电弧炉反应腔简图和仪器图如图2-1所示，直流电弧炉装置组成如表2-1所列。
渤海大学硕士学位论文92.4高压试验仪器与方法高压实验装置是的核心对称性的金刚石对顶砧压机（DAC）。一般由三部分组成，分别是：金刚石顶砧、垫片和支撑导向。两个金刚石的砧面产生高压，挤压样品腔。装置特点：体积孝质量轻、方便携带，且可以与其他的精密仪器配合使用，是一种重要的高压实验装置，目前广泛应用于高压物理实验中。不锈钢材料化学性能稳定，一般不与样品产生反应，本实验采用了T301不锈钢片圆形密封垫片放置在对顶砧的中间区，侧向支撑金刚石。放置试验样品的小孔直径为70um，在垫片中央。为保持静水压，传压介质也放置在中央圆孔内，降低样品所受的压力梯度，减小实验压力误差。本次实验中的传压介质为甲醇、乙醇和水按体积比16：3：1混合的液体，压标为红宝石。图2-2.金刚石对顶砧高压实验装置示意图（a）和实拍图（b）Figure2-2.Schematicdiagram(a)andactualphoto(b)ofhigh-pressureexperimentaldevicefordiamond-to-anvil
【参考文献】：
博士论文
[1]稀土掺杂AlN荧光纳米材料的研究[D]. 王薇.吉林大学 2017
[2]Eu2+/Ce3+掺杂的几种典型近紫外白光LED用发光材料的制备及性能调控[D]. 王希成.兰州大学 2017
[3]稀土氮化物及稀土掺杂AlN基稀磁半导体纳米结构的制备与高压物性研究[D]. 丛日东.吉林大学 2014
[4]Ⅲ族氮化物及AlN基稀磁半导体纳米材料的制备与高压物性研究[D]. 类伟巍.吉林大学 2009
[5]纳米功能材料的合成及高压效应[D]. 赵智.中国科学技术大学 2008
硕士论文
[1]ZnO纳米结构发光特性及等离子体表面改性研究[D]. 胡颖.长春理工大学 2019
[2]新型Ce3+离子和SnO2掺杂玻璃的发光性能研究[D]. 沈策.华东理工大学 2011
本文编号：3285253
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