一维3C-SiC纳米结构光/电特性调控与应用
发布时间：2021-08-25 02:57
实现半导体材料光/电特性的有效调控是其得以器件化应用的重要基础之一。本文采用元素掺杂和形貌调节对立方碳化硅（3C-SiC）进行了有效的性能调控。在此基础上对其光学性能如电子结构和光致发光与电学性能如导电率等进行了研究,并对其光学应用包括光催化和表面增强拉曼（SERS）,电学应用包括电催化以及光电应用光电探测等开展了深入系统的研究工作。掺杂方面,运用第一性原理研究了 B、A1、N和P四种元素重掺时对3C-SiC电子结构与光学性质的影响。研究表明,只有B和N两种元素既可以满足对调控后性能的可预测性又可以满足精细调控的要求。同时研究了掺杂对3C-SiC导电性能的影响,研究表明只有B元素的掺杂既可以提升导电能力又可以降低导电能力,非常有利于性能的可调控性。因此选择了B元素对3C-SiC进行掺杂,以调控其光学性能和电学性能。形貌调控方面,采用碳热还原法,使用脉石和炭黑为原料,运用不同合成制度在1500 ℃氩气气氛下合成出了 3C-SiC单晶纳米线和B掺杂翅片状3C-SiC单晶纳米线。采用有机物前躯体热解法,使用聚硅氮烷为原料,运用不同合成制度在1500 ℃氩气气氛下合成出了 3C-SiC单晶纳米...
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：183 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
半导体光催化机理示意图
??感和光电器件等（图２－２）。??图２－２基于半导体的表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）的应用示意图??近年来，得益于纳米科学技术的爆炸性发展，半导体增强拉曼散射有了??显著的发展。越来越多的半导体材料，如金属氧化物［１３，１４］，金属硫化物［１５］，??金属卤化物［１６］，和一些单个元件的半导体［１７］被证明是ＳＥＲＳ活性底物。此外，??多种求解麦克斯韦方程组的数值方法己被开发并应用到研究光与小颗粒的相??互作用中，这将有助于理解在实验现象中获得的的理论。??许多新发现的ＳＥＲＳ活性半导体拥有前所未见或破纪录的增强因子。这??种增强因子被认为是从半导体增强拉曼散射的各种共振衍生出来的［｜２］。例??如，源于半导体价带的等离子共振，将提供增强因子为１〇６的拉曼信号［｜８］，??发生在分子内或分子和半导体之间的电荷转移共振，可产生数量级为１〇３的??增强因子［１９】。半导体的激子共振也有助于增强ＳＥＲＳ。此外，存在于高折射??率的半导体纳米结构中的三重谐振
??感和光电器件等（图２－２）。??图２－２基于半导体的表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）的应用示意图??近年来，得益于纳米科学技术的爆炸性发展，半导体增强拉曼散射有了??显著的发展。越来越多的半导体材料，如金属氧化物［１３，１４］，金属硫化物［１５］，??金属卤化物［１６］，和一些单个元件的半导体［１７］被证明是ＳＥＲＳ活性底物。此外，??多种求解麦克斯韦方程组的数值方法己被开发并应用到研究光与小颗粒的相??互作用中，这将有助于理解在实验现象中获得的的理论。??许多新发现的ＳＥＲＳ活性半导体拥有前所未见或破纪录的增强因子。这??种增强因子被认为是从半导体增强拉曼散射的各种共振衍生出来的［｜２］。例??如，源于半导体价带的等离子共振，将提供增强因子为１〇６的拉曼信号［｜８］，??发生在分子内或分子和半导体之间的电荷转移共振，可产生数量级为１〇３的??增强因子［１９】。半导体的激子共振也有助于增强ＳＥＲＳ。此外，存在于高折射??率的半导体纳米结构中的三重谐振
【参考文献】：
期刊论文
[1]硼掺杂SiC的制备、表征及其可见光分解水产氢性能（英文）[J]. 董莉莉,王英勇,童希立,靳国强,郭向云. 物理化学学报. 2014(01)
本文编号：3361249
【文章来源】：北京科技大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：183 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
半导体光催化机理示意图
??感和光电器件等（图２－２）。??图２－２基于半导体的表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）的应用示意图??近年来，得益于纳米科学技术的爆炸性发展，半导体增强拉曼散射有了??显著的发展。越来越多的半导体材料，如金属氧化物［１３，１４］，金属硫化物［１５］，??金属卤化物［１６］，和一些单个元件的半导体［１７］被证明是ＳＥＲＳ活性底物。此外，??多种求解麦克斯韦方程组的数值方法己被开发并应用到研究光与小颗粒的相??互作用中，这将有助于理解在实验现象中获得的的理论。??许多新发现的ＳＥＲＳ活性半导体拥有前所未见或破纪录的增强因子。这??种增强因子被认为是从半导体增强拉曼散射的各种共振衍生出来的［｜２］。例??如，源于半导体价带的等离子共振，将提供增强因子为１〇６的拉曼信号［｜８］，??发生在分子内或分子和半导体之间的电荷转移共振，可产生数量级为１〇３的??增强因子［１９】。半导体的激子共振也有助于增强ＳＥＲＳ。此外，存在于高折射??率的半导体纳米结构中的三重谐振
??感和光电器件等（图２－２）。??图２－２基于半导体的表面增强拉曼散射（ＳＥＲＳ）的应用示意图??近年来，得益于纳米科学技术的爆炸性发展，半导体增强拉曼散射有了??显著的发展。越来越多的半导体材料，如金属氧化物［１３，１４］，金属硫化物［１５］，??金属卤化物［１６］，和一些单个元件的半导体［１７］被证明是ＳＥＲＳ活性底物。此外，??多种求解麦克斯韦方程组的数值方法己被开发并应用到研究光与小颗粒的相??互作用中，这将有助于理解在实验现象中获得的的理论。??许多新发现的ＳＥＲＳ活性半导体拥有前所未见或破纪录的增强因子。这??种增强因子被认为是从半导体增强拉曼散射的各种共振衍生出来的［｜２］。例??如，源于半导体价带的等离子共振，将提供增强因子为１〇６的拉曼信号［｜８］，??发生在分子内或分子和半导体之间的电荷转移共振，可产生数量级为１〇３的??增强因子［１９】。半导体的激子共振也有助于增强ＳＥＲＳ。此外，存在于高折射??率的半导体纳米结构中的三重谐振
【参考文献】：
期刊论文
[1]硼掺杂SiC的制备、表征及其可见光分解水产氢性能（英文）[J]. 董莉莉,王英勇,童希立,靳国强,郭向云. 物理化学学报. 2014(01)
本文编号：3361249
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3361249.html
