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时间:2019-02-06
《纳米gap及其光功能复合材料的光学性质》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、上海大学硕士学位论文摘要纳米GaP是一种重要的III-v族化合物半导体纳米材料,由于其不同于体材料的新颖的性质,特别是光学性质和在纳米光子学方面的潜在应用,使其在科学研究和技术应用上引起广泛的兴趣。本论文对用苯热法合成的纳米GaP材料的粉体和薄膜的光学性质进行较深入地研究,并制备纳米GaP/钒氧酞菁的无机/有机半导体复合薄膜,最后探讨此nano.GaPNOPc复合薄膜在太阳能电池方面的应用前景。纳米GaP粉体的表面声子模是用红外透射光谱研究的。其Fr6hlich模在实验中被观察到,模频率与理论计算相符。对表面声子模峰的频移、展宽和线型这些特性进行详细分析
2、。声子模特性的研究对于基于纳米GaP材料光电子器件的发展是一个很根本的问题。用ESR技术揭示纳米GaP粉体中本征点缺陷G翻的存在。纳米GaP粉体的IⅣ枷s光谱展现出其直接、间接跃迁的能带结构。其带隙发生蓝移,是由于纳米尺寸效应和其中Ga4缺陷的存在。纳米GaP粉体RS光谱中的TO和LO峰发生红移,归因子其中本征杂质或缺陷;RS和IR光谱都表现出SO声子模的振动情况,SO声子也源于纳米GaP粉体表面上的缺陷。因此,纳米GaP粉体中的本征缺陷对于其光学性质有着重要的影响。用辐射传输方程的不同方法探究纳米GaP粉体层的反射。用三种方法计算出反射层的日佤,结果发
3、现三流模型理论最接近Giovanelli给出的准确值。并且E撼曲线的形状与纳米GaP粉体吸收谱的测试结果是相符的,也展现出它的能带结构。因此,纳米GaP粉体的能隙在其反射现象中起着重要的作用,反射率数据可用于定量分析。从分散介质和分散剂两方面探讨纳米GaP粉体的分散行为。发现用DMF作为分散介质时纳米GaP粉体的分散效果超过众多分散剂的效果。从而得到分散效果较好的分散体系,并对该体系的IⅣ“s吸收与粉体的进行对比分析。用椭圆偏振法对纳米GaP薄膜进行研究,先建立恰当模型,采用有效介质近似,用DeltaPsi软件中给出的色散公式处理得出纳米GaP薄膜的光学
4、参量n和k值。另外,对纳米GaP薄膜透射光谱进行处理分析,用半导体薄膜的光学常数公式算出其吸收系数,进而采用Tauc法估算出纳米GaP薄膜的光学能隙。制备并表征VOPc粉末和nano.GaP/VOPc复合薄膜。研究VOPc薄膜和nano.GaP/VOPc复合薄膜的UV-vis吸收特性。计算出吸收系数后,用Tauc法,分别获得VOPc薄膜和nano.GaP/VOPc复合薄膜的光学能隙。最后,探讨无机/有机复合薄膜太阳能电池的原理和结构,指出nano.GaPNOPe杂化型体异质结复合薄膜在太阳能电池方面的应用前景。关键词:纳米GaP,粉体,薄膜,复合薄膜,光
5、学性质V上海大学硕:}学位论文ABSTRACTNano.GaPisallimportantgroupIII-Vcompoundsemiconductornanomaterial.andhasstimulatedconsiderableinterestinscientificresearchandtechnologicalapplicationsbecauseofitsnovelpropertieswhichaledifferentfromthoseofthecorrespondingbulkmaterial,especiallyowingtoitsric
6、hopticalpropertiesandimmensepotentialapplicationsinoptoelectronics.Inthisthesis,wetrytofurtherstudytheopticalpropertiesofthenano.GaPmaterialsynthesizedbybenzenethermalmethod,includingthoseofGaPnanoparticlesandtheGaPnanoparticlesfilm.Furthermore,wehavepreparedthenano.GaPⅣoPccompos
7、itefilms,whichbelongtoinorganic/organicsemiconductorscomposite,andprobedintotheirapplicationpossibilityinsolarcells.11圮SOmodeofGaPnanoparticlesisinvestigatedbyIRtransmissionspectroscopy.TheFr6hlichmodeofGaPnanopalticleshasbeenobservedinOUrexperiment.ofwhichthefrequencyagreeswimth
8、atofthetheoreticalcalculation.Thecharact
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