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1、第卷第期仪器仪表学报幽年月!纳米级半导体材料的制备及其表征阎圣刚高占先周科衍大连理工大学化工学院【提要】本文较详细地介绍了纳米级半导体材料的制备及其表征。同时讨论了目前纳米级半导体材料制备中所存在的问题及将来可能的研究方向。引言,,在一个典型的分子固体材料中分子间的相互作用远小于分子内的键能所以该固体材料,。的特性是每个分子贡献的总和受分子间作用力影响较小这种分子晶体的电学性质与其尺寸无关。对于一个半导体晶体,电子激发后,电子与空穴之间束缚比较弱,束缚能小,电子
2、与空穴之间的距离远大于晶格常数。当半导体晶体的直径小到这个玻尔直径时,它的电学性质开始变。。。,化这就是所谓的量子尺寸效应有很多术语用于描述这些超细粒子例如量子点,,。,,纳米晶一粒子一簇等口在此我们用纳,。。米晶来描述这种尺寸范围的半导体材料它们确实代表了一类新的粒子例如对于人的,。,纳米晶大约有一的原子位于粒子表面这样大的表面存在于粒子和环境之间就会对材料的性质有很大的影响。目前,纳米材料在许多领域都有重要的应用前景,如新功能,,,。,催化剂固体火箭
3、燃料掺合剂高强度陶瓷多功能薄膜传感器及光电开关等另外它们在医学及生物工程上也有广泛的应用。本文着重介绍纳米级半导体材料合成研究进展。纳米级半导体粒子的合成,,,如前述纳米级半导体是一类很重要的新材料为了定量研究纳米级半导体的光电性能,。必须制备出单一尺寸或粒子分布窄的纯固态下不团聚的纳米级粒子目前已有许多纳米级半,,,,,,,。导体粒子被合成出来如及等等但是迄今为,,。止仍然没有一种有效的方法能制备出尺寸单一的凝聚相纳米材料下面将介绍几种纳米级第期纳米级半导体材料的制备及其表征半导体材料的制备方法及粒子
4、表面控制。水溶液中共沉淀方法,由于水溶液中胶体粒子的研究比较成熟所以大部分纳米级半导体材料的制备研究都是。,,,,。,,在水溶液进行的例如等等制备方法一般是将或,者通入含有金属粒子的水溶液中同时加入表面活性剂或无机及有机聚合物稳定胶体。,,粒子〕等用不加聚合物分子稳定剂方法在甲醇溶液中分别制备了纳米级和。。,他们研究了不同温度对粒子大小的影响在一下制备的为人吸收峰在,,。,而在下为人吸收峰为对于来说一下制备的吸收峰与。
5、,,下制备的相拟实验表明该方法制备的纳米粒子稳定性较差例如一℃下新制备的吸,,,,。收波长为同样温度下放置天吸收波长变为升温到℃变为这和。,,℃下制备的相近所使用的原料对离子大小也有影响如用时吸收波,,。长为当改用和时为活性聚合物方法,为了克服在水溶液中制备纳米级半导体粒子稳定性差的缺点川等采用表面衍生方法合成半导体粒子。该方法的基本原理是用疏水的,立体体积大的有机基团,如苯基,或,,。,叔丁基在不稳定的粒子表面形
6、成一个表面保护层例如粒子的制备首先将表面活性,,剂加入水和已烷的混合液中搅拌使之形成微乳液然后加入的标准溶液它是由·。,配制的再用注射器慢慢注入的已烷溶液三甲基硅这,,样在微乳中即制备成了粒子再向此溶液中加入过量的离子标准溶液则在,,,粒子表面形成过量的离子然后加入一苯基这时基被反应消耗,,基仍保留在硒原子上这样在粒子表面形成一层基保护层从而能长时间使。,,粒子稳定这种在溶液中先制成活性粒子加入和
7、能使纳米粒子增长的方法。‘〕。。‘一。被称为活性聚合物法它是受制备反应启发而被发现的类似一方法,,最近困发表了一个较新的制备半导纳米粒子的方法该方法与一工艺。。,,过程相似式为一工艺制备金属氧化物的反应不同的是方法不用水解。。,而用醇解通过控制醇的加入量来调节纳米粒子的大小例如纳米是以,,,为前体用甲醇为醇解剂经三天反应制成粒子光衍射方法测得粒子大小为士人。
