单晶MgO纳米带的生长特性和发光性能.pdf

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1、第29卷第6期无机化学学报Vo1．29No．62013年6月CHINESEJ0URNALOFIN0RGANICCHEMISTRY1199一l205单晶MgO纳米带的生长特性和发光Ila土l-Z月~匕la李明吉，1王秀锋1李红姬，2吴小国1曲长庆杨保和1(天津理工大学电子信息工程学院薄膜电子与通信器件天津市重点实验室，天津300384)(天津理工大学化学化工学院，天津300384)摘要：本文采用直流电弧等离子体喷射化学气相沉积法fDCArcPlasITIaJetCVD1．在氢气和氩气的高温等离子体作用下直接分解硝酸镁，在Mo衬底上制备了单晶MgO纳米带，并采用SEM、TEM及XRD等测试手段进行

2、了形貌与结构表征．研究了生长时间对MgO纳米带形貌的影响。结果表明，生长时间为0．5Inin时，生长出顶部带有M0纳米颗粒的“蝌蚪状”MgO纳米带．而整个纳米结构被较多的非晶MgO覆盖；当生长时间增加到2min时，顶部的Mo纳米颗粒几乎脱落，同时长出若干个纳米带，形成“树枝状”；生长时间进一步增加到5rain时，形成完整的“带状”．其宽度约3050nin：而生长时间达到12min时，纳米带又转变为“棒状”。机理分析表明，Mo催化VLS生长模式和VS生长模式共同作用下生长了MgO纳米带。另外．通过IR谱结合PL谱分析了缺陷及其引起的光致发光性能。由于MgO纳米带存在低配位氧离子f0．z_1空位等

3、结构缺陷．具有紫蓝发光特性，而随着生长时间的增加，结构缺陷变少．随之紫蓝发射峰强度变弱。本文首次采用该方法制备了单晶MgO纳米带．该方法工艺简单，生长速率快．是非常经济、有效和环境友好的方法关键词：直流电弧等离子体喷射CVD；MgO；纳米带；光致发光中图分类号：0614．22文献标识码：A文章编号：1001—4861(2013)06—1199—07DOI：10．3969／j．issn．1001—4861．2013．O0．190GrowthCharacteristicsofSingle-CrystallineMgONanobeltsandItsPhotoluminescencePropertie

4、sLIMing—Ji，WANGXiu—FengLIHong—Ji’WUXiao—GuoQUChang—QingYANGBao-He(TianjinKeyLaboratoryofFilmElectronicandCommunicateDevices，CollegeofElectronicsInformationEngineering,TianjinUniversityofTechnology,Tianjin300384，China)(2CollegeofChemistryandChemicalEngineering,TianjinUniversityofTechnology,Tianjin300

5、384，China)Abstract：Single—crystalMgOnanobeltsweresynthesizedbydirectcurrent(DC)arcplasmajetchemicalvapordeposition(CVD)onMosubstrates．AnattempthasbeenmadetoprepareMgOnanobehsthroughdecompositionofmagnesiumnitrateunderargonandhydrogenflowat950℃fordifferentdurations．TheMgOnanobeltswerecharacterizedbys

6、canningelectronmicroscopy(SEM)，highresolutiontransmissionelectronmicroscopy(HRTEM)，andpowderX—raydiffraction(XRD)pattern．Whenreactiontimewasincreasedfrom0．5to12rain，theinitiallyformed“tadpole—like’’MgOnanostructurestransformedinto“dendrite-like”structures．nanobelts．andfinallynanorods．The“tadpole—lik

7、e’’nanostructuresaremainlybeltswithMonanoparticlescappedattheMgOnanobelts’ends，andthenanostructureiscoveredbyanamorphouslayer．Thenanobehspreparedafter5rainwithwidthsrangingfrom30to50nm．ThegrowthofMgOn