納米ZnSe、CdSe、Cu-,2-Se的合成及相關(guān)性質(zhì)的研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，特別是半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展，人們對高效功能材料的需求越來越多。當(dāng)然，對高效半導(dǎo)體材料的需求更為迫切。而且，量子點和納米晶體已經(jīng)發(fā)展到可以與玻爾激子半徑比擬的長度，半導(dǎo)體納米材料以其在電子學(xué)和光學(xué)方面的獨特性能而倍受青睞。
　　 作為一種重要的Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體材料(Eg=2.7eV)，硒化鋅(ZnSe)在在太陽能電池，半導(dǎo)體光電子器件，光電探測器，全波顯示，高密度存儲器，生物標(biāo)簽以及濕敏傳感器等方面得到廣泛的應(yīng)用。本

2、文第一個在不加任何有機分散劑情況下，采用復(fù)合堿媒介法(CHM)制備出ZnSe納米棒。用X射線衍射(XRD)，場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FE-SEM)，透射電子顯微鏡(TEM)對所合成的樣品進行表征。硒化鋅納米棒的直徑大約為200-300 nm，長度大約為1-2μm。將合成的硒化鋅樣品制成濕敏傳感器，測量傳感器的動態(tài)和靜態(tài)濕敏效應(yīng)。當(dāng)相對濕度從20％增長到85％時，傳感器的電阻變化有三個數(shù)量級，其反應(yīng)時間和恢復(fù)時間分別為50s和81s。我們的

3、傳感器和已經(jīng)報道的相比，不但有高的靈敏性，而且有非常好的穩(wěn)定和可重復(fù)性。
　　 硒化鎘(CdSe)同樣作為一種重要的Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體材料，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在光發(fā)射器件，太陽能電池和光電探測器等方面有廣泛的應(yīng)用，最近幾年還發(fā)現(xiàn)硒化鎘材料有非常好的量子阱效應(yīng)和氣敏效應(yīng)。本文采用CHM法直接合成單晶CdSe納米顆粒和納米棒，用XRD，EDS，SEM和TEM對合成的樣品進行表征，我們對樣品的形貌晶相進行研究，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)過程中隨著水量的增加CdSe從

4、顆粒狀慢慢的長成棒狀，同時，晶相由閃鋅礦結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成纖鋅礦結(jié)構(gòu)。然后，用分光光度計對這兩種晶相結(jié)構(gòu)樣品的光學(xué)性質(zhì)進行研究，發(fā)現(xiàn)它們有同樣的禁帶寬度，而且，樣品中存在晶格缺陷。最后，我們將這兩種晶相結(jié)構(gòu)的樣品做成濕敏傳感器，分別對樣品的靜態(tài)濕敏特性進行研究，發(fā)現(xiàn)他們都具超靈敏的濕敏特性，而且顆粒狀的CdSe濕敏特性最好，當(dāng)相對濕度從10％增長到90％，樣品的電阻變化有三個數(shù)量。然后，對CdSe納米顆粒的動態(tài)特性研究，當(dāng)相對濕度從20％到90

5、％時，電阻的反應(yīng)時間和恢復(fù)時間分別為30s和50s，用CdSe做濕敏傳感器，目前還沒有人報道過，我們還是第一個。
　　 Cu2Se納米半導(dǎo)體材料，廣泛的應(yīng)用于太陽能電池，超離子導(dǎo)體和光學(xué)濾波器等領(lǐng)域。采用一種新的合成技術(shù)，在復(fù)合氫氧化物熔融堿中，以CuCl2·2H2O和Se粉為原料在200℃、24h的生長條件下合成了Cu2Se納米晶體，X射線衍射譜表明合成的Cu2Se納米晶體屬立方晶系結(jié)構(gòu)，格點對稱群為Fm(-3)m(225)，