氧化物包覆多孔半导体结构制备及其光电特性研究

发布时间：2017-10-11 18:01

  本文关键词：氧化物包覆多孔半导体结构制备及其光电特性研究

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【摘要】：本文利用在多孔半导体材料表面包覆氧化物制备出纳米复合材料,并对其光电特性及应用进行了研究,主要工作如下:1.采用银辅助化学刻蚀技术制备出具有良好表面形貌的多孔状硅纳米线阵列,然后通过原子层沉积(ALD)技术在硅纳米线阵列表面包覆TiO_2材料,形成Si/TiO_2纳米线阵列复合材料,并利用退火处理提高TiO_2包覆材料的晶体质量。其结果表明退火处理未影响复合材料中Si的晶体质量,而使TiO_2由非晶态转变为多晶态。当500℃退火条件下锐钛矿相TiO_2的晶体质量最高。在光照条件下,Si/TiO_2纳米复合材料对甲基橙溶液的光分解率最高可达88%(6h)。2.通过电化学刻蚀技术制备出具有多孔结构的In P材料,并进行了硫钝化处理以提高多孔结构的发光性质。采用ALD和水热法相结合的方法在In P多孔材料表面制备出具有枝状结构的ZnO材料,形成InP/ZnO纳米复合材料。并对这种复合材料进行了表征和光电性质测试,结果表明该种材料实现了350-1000nm的光谱响应范围。
【关键词】：纳米复合结构 光催化 TiO_2 光响应 ZnO
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN304.2
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 纳米材料技术8-9
• 1.2 纳米复合材料9-10
• 1.3 纳米复合材料的光电特性应用10-18
• 1.3.1 纳米复合材料在光催化中的应用11-14
• 1.3.2 纳米复合材料在光电探测器件中的应用14-18
• 1.4 本文选题依据与研究内容18-19
• 第二章 材料表征手段19-25
• 2.1 扫描电子显微镜技术19-20
• 2.2 X射线衍射谱测量技术20-21
• 2.3 光致发光谱测量技术21-24
• 2.4 本章小结24-25
• 第三章 Si/TiO_2纳米复合光电材料的制备及表征25-34
• 3.1 Si/TiO_2纳米复合材料的制备26-29
• 3.1.1 银辅助化学刻蚀制备Si纳米线26-29
• 3.1.2 Si/TiO_2纳米复合材料的制备29
• 3.2 退火处理对Si/TiO_2纳米复合结构表征与分析29-31
• 3.3 Si/TiO_2纳米复合材料的光催化性能研究31-33
• 3.3.1 光催化降解甲基橙溶液实验31-32
• 3.3.2 光催化降解甲基橙溶液效率的研究32-33
• 3.4 本章小结33-34
• 第四章 InP/ZnO纳米复合结构制备及光电特性研究34-46
• 4.1 多孔InP材料的制备与表征34-38
• 4.1.1 电化学刻蚀制备多孔InP材料34-35
• 4.1.2 调节刻蚀条件对InP多孔材料的影响35-37
• 4.1.3 多孔结构的形成机理37-38
• 4.2 硫钝化InP多孔材料及其发光性质研究38-41
• 4.2.1 InP多孔材料的硫钝化处理38
• 4.2.2 InP材料钝化的反应机理38-39
• 4.2.3 硫钝化对InP多孔材料发光性质影响39-41
• 4.3 InP/ZnO纳米复合材料的制备与表征41-43
• 4.3.1 InP/ZnO纳米复合材料的制备41
• 4.3.2 InP/ZnO纳米复合材料的表征41-43
• 4.4 InP/ZnO纳米复合材料的光电性质分析43-45
• 4.4.1 InP/ZnO纳米复合材料的发光性质分析43
• 4.4.2 InP/ZnO纳米复合材料的光电性质分析43-45
• 4.5 本章小结45-46
• 结论与展望46-48
• 结论46
• 研究展望46-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-52
• 硕士期间的论文成果52

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本文编号：1013939