半導體單晶-凝膠復合材料的研究.pdf

1、凝膠擴散法作為一種簡單、高效、能在常溫下進行并得到高質(zhì)量晶體的晶體生長方法得到了廣泛的應用。自1969年Nickl和Henisch發(fā)現(xiàn)凝膠會在生長過程中嵌入晶體以來，人們發(fā)現(xiàn)越來越多的凝膠會嵌入晶體形成單晶-凝膠復合材料。目前人們已制備出碳酸鈣、蛋白質(zhì)、氨基酸等單晶與瓊脂、果膠、硅膠等凝膠的單晶復合材料，并證明了被凝膠三維網(wǎng)絡貫穿的單晶復合結構，而且該復合結構保持單晶的長程有序特性。盡管目前這種具有特殊結構的單晶復合材料能夠被成功制備，

2、但是走向功能化和應用還有很長的一段路要走。而實現(xiàn)功能化可大致通過三方面來實現(xiàn):在凝膠中制備具有功能性的單晶;采用功能性凝膠作為晶體生長介質(zhì);引入除晶體和凝膠外的具有功能性的第三組分。本論文將圍繞第一種方法，通過在凝膠中制備半導體晶體，為實現(xiàn)單晶復合材料的功能化探索可能的方向。我們在硅膠、瓊脂水凝膠介質(zhì)中合成了硫化鉛、碘化鉛等半導體單晶，并形成單晶復合材料，證明了半導體單晶與凝膠網(wǎng)絡形成復合材料的可能性。
　　在本文第一章，首先介紹

3、了單晶的特性與生長方法，并重點介紹了本文中所用的凝膠擴散法，單晶-凝膠復合材料的發(fā)現(xiàn)與結構特性，相應半導體復合材料的特性等。同時綜述了近年來單晶復合材料的研究進展。
　　在論文第二章，合成了立方晶系半導體PbS晶體與硅膠、瓊脂的單晶復合材料，并表征了其形態(tài)及內(nèi)部結構。并探究了不同膠濃度、溫度、pH下單晶復合材料結構的差異。
　　在第三章，探究了鉛的鹵化物PbI2和PbCl2晶體在硅膠和瓊脂凝膠中的生長。發(fā)現(xiàn)晶體的形態(tài)結構對凝