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1、第31卷第6期 人 工 晶 体 学 报Vol.31No.62002年12月 JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALSDecember,2002纳米氮化铝常压溶剂热合成及其光致发光123331于美燕,王立民,郝霄鹏,董守义,徐现刚,王琪珑(1.山东大学化学与化工学院,济南250100;2.山东大学微纳材料中心,济南250100;3.山东大学晶体材料国家重点实验室,济南250100)摘要:低温常压下,在有机溶剂中制备出了氮化铝纳米晶。通过XRD、FTIR和定域电子衍射分析,样品中立方相和六方相共
2、存;经XRD和TEM分析,样品中颗粒的平均粒度约为50nm;在样品的PL谱中,在475nm有一个非常强的由氮空位引起的发射峰,而在550nm有一个由AlN的本征缺陷及纳米颗粒的表面效应引起的宽且弱的发射峰。关键词:AlN纳米晶;合成;光致发光中图分类号:O72;782文献标识码:A文章编号:10002985X(2002)062533204SynthesisofAlNNanocrystalsinOrganicSolventatAtmosphericPressureandPhotoluminescence123331YUMei2yan,WANGLi2m
3、in,HAOXiao2peng,DONGShou2ying,XUXian2gang,WANGQi2long,(1.SchoolofChemistry&ChemicalEngineering,ShandongUniversity,Jinan250100,China;2.Micro2nanomaterialsCenter,ShandongUniversity,Jinan250100,China;3.StateKeyLabofCrystalMaterials,ShandongUniversity,Jinan250100,China)(Received28
4、March2002,acceptd25April2002)Abstract:AlNnanocrystalshavebeenpreparedinorganicsolventatatmosphericpressure.TheresultsofmeasurementonthesamplesindicatedthatthesampleisamixtureofhexagonalandcubicAlNnanocrystals.AllofXRD,FTIRandselectiveareaelectrondiffractionmeasurementshaveprov
5、edtheexistenceofcubicAlN.ThephotoluminescencespectrumofAlNnanocrystalsiscomposedofaratherintensepeakat475nmandabroadweakpeakat550nm.Keywords:AlNnanocrystals;synthesis;photoluminescence1 引 言氮化铝(AlN)由于具有高的热导率和电阻率,低的热膨胀系数和介电常数,良好的机械强度和接近二氧化硅基质的热膨胀系数,优良的化学稳定性和无毒性,因而被广泛应用于切削、磨削材料和高
6、温光电器件,如电子衬底材料,热衬和激光加热散热器,场效应管方面都具有重要的应用。而且,由于其具有很宽的带隙[1-5](6.2eV),在紫外光电子器件领域也具有广阔的应用前景。[6]至今为止,已经报道了一些合成氮化铝的方法。这些方法主要包括三氧化二铝的碳热还原和氮化法,[7-9][10,11]氨气与氯化铝、氟化铝、三—异丁基铝的气相反应法,热等离子反应法。[12]虽然直接氮化法是制备氮化铝粉的一种最广泛的合成方法,但是它需要高温高压条件。并且由于收稿日期:2002203228;收稿日期:2002204225;基金项目:国家自然科学基金(No90101
7、016,29773026和60025409),山东省科技攻关项目和教育部骨干教师资助计划项目作者简介:于美燕(19752),女,山东省人,在读博士。©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.534人工晶体学报 第31卷原材料三氧化二铝的成本太高,使氮化铝粉的应用受到了很大限制。此外,通过上述方法所制得的氮化铝几乎都是六方相的,要想得到立方氮化铝非常困难。在本研究中,我们报道了在常压低温下,立方氮化铝纳米晶在有机溶剂中的合成及其性质
8、的表征。2 实 验2.1 样品的制备在常压下,氮化铝纳米晶在二甲苯溶液中合成。反应方程式如下:AlCl3+Li3N=AlN
