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《脈沖激光液相燒蝕法制備硅納米晶及其發(fā)光性能的研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要本文研究了脈沖激光液相燒蝕法制備硅納米晶，不同靶材，不同激光參數(shù)對硅納米晶形貌、結(jié)構(gòu)的影響，對合成理論和工藝進(jìn)行了研究；并研究硅納米晶尺寸形貌、成分、結(jié)構(gòu)和表面態(tài)對光致發(fā)光性能的影響，主要內(nèi)容如下：(1)用脈沖激光燒蝕硅片制備硅納米晶，該納米晶的尺寸在5rim以下，并隨著激光脈寬的增加尺寸不斷增大。對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)硅納米晶具有面心立方的結(jié)構(gòu)，而不是常見的金剛石結(jié)構(gòu)。研究了硅納米晶的發(fā)光性能以及隨在空氣中放置的時(shí)間延長發(fā)光強(qiáng)度的變化，通過對其帶隙和表面態(tài)的研究，發(fā)現(xiàn)硅納米晶能夠發(fā)光是量子限制效應(yīng)和表面態(tài)共同作用的結(jié)果。(2)用脈
2、沖激光燒蝕硅粉制備的硅納米晶，隨著激光脈寬的增加，獲得的納米晶的尺寸也不斷增加。與使用硅片做原料不同，使用硅粉得到的硅納米晶為常見的金剛石結(jié)構(gòu)。這種納米晶在可見光區(qū)有很強(qiáng)的發(fā)光，發(fā)光曲線用高斯擬合分為兩個(gè)峰，理論分析認(rèn)為，這兩個(gè)發(fā)光峰分別是量子限制效應(yīng)及表面態(tài)作用的結(jié)果。發(fā)光峰隨著激光脈寬的增加而紅移。(3)用脈沖激光燒蝕一氧化硅粉，制備出圓片狀的納米晶，直徑分布從lOnm到200nm，厚度為納米級。物相分析表明這種獨(dú)特形貌的納米晶具有金剛石結(jié)構(gòu)。結(jié)合形貌和表面態(tài)分析，認(rèn)為這種圓片狀硅晶的生長是由氧化和擴(kuò)散機(jī)制共同作用的結(jié)果。這種片狀的
3、硅納米晶在可見光區(qū)有強(qiáng)的發(fā)光。關(guān)鍵詞：硅納米晶脈沖激光燒蝕光致發(fā)光性能形核長大ABSTRACTInthisthesis，Sinanocrystals(Si—ncs)withdifferentmorphologiesands仃uctureswereobtainedbypulsedlaserablationusingdifferenttargetmaterialsandlaserparameters．ThisworkinvestigatesthetheoryandprocessoftheformationofSi—ncs，andclarif
4、iestheinfluenceofthesize，composition，s廿uctureandsurfacestatesofSi—ncsonthephotoluminescence(PL)properties．Themainconclusionsareasbelow：(1)NonagglomeratedSi-ncsweresynthesizedbytheablationofmicrosecond-pulselaseronSiwaferinwater．ThemeansizeofSi—ncswascalculatedunder5nm,an
5、dthesizeincreaseswiththelaserwidth．Inthiscase，Si—ncshavethefecs鋤ctureratllel"thanthediamondstructure．Itwasfoundthattheluminescenceisattributedtothequantumconfinementeffctandsurfacestates．(2)Si—ncswereperparedbyusingSipowderastarget．ThemeansizeoftheSi—ncsincreasesalongwit
6、hthelaserwidth．Unlikethefee—SiobtainedfromSiwafer,heretheSi-ncsshowsdiamondsⅡuctIlIIe．VisiblelightemissionsweredetectedfromthesuspensionofSi—ncs．Theluminescenceisattributedtothequantumconfinementeffectandsurfacestate，andthepeaksshowredshiftwiththeincreaseofthelaserwidth．
7、·(3)Disk—likeSi-ncsweresynthesizedbythephaseseparationofSiOunderlaserablation．Theformationsofdisk·likeSi—ncsareattributedtotheoxideassistedgrowthofSinanocrystalsfromtheSiOdecomposition．ThediameterofthesespecificSinanoparticlesisrangefrom10n】mto200am，andthethicknessisinll
8、anorange．TheSi·ncsshowsadiamonds仃ucnlI．c．VisiblelightemissionsweredetectedfromthesuspensionofSi—ncs．KEY
