SnO2纳米线的制备及结构表征-论文.pdf

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1、山东科学第26卷第6期2013年12月出版SHANDONGSCIENCEVOI．26NO．6Dec．2013DOI：10．3976／j．issn．1002—4026．2013．06．004SnO2纳米线的制备及结构表征方香，李玉国，王宇，刘永峰(山东师范大学物理与电子科学学院，山东济南250014)摘要：以SnO粉末和碳粉的混合物为源，高纯氮气为载气，利用化学气相沉积法在1000℃下，在溅有Au的单晶si衬底上帝】备了SnO纳米线。用SEM、XRD测试技术对样品进行了结构、形貌的表征，利用PL技术

2、分析了样品的发光特性。由分析可知，样品均为四方金红石结构，退火时间对样品形貌具有一定的影响，但不影响其结构。所制备的SnO纳米线结晶质量较高，其生长遵循VLS机制。关键词：化学气相沉积；SnO纳米线；生长机制中图分类号：0484．5文献标识码：A文章编号：1002-4026(2013)06-0014-05PreparationandstructurecharacterizationofSnO2nanowiresFANGXiang，LIYu—guo，WANGYu，LIUYong—feng(Colle

3、geofPhysicsandElectronics，ShandongNormalUniversity，Jinan250014，China)Abstract：SnO2nanowireswerepreparedonasingle—crystalAusplashedSisubstrateat1000℃byCVDmethodwiththemixtureofSnO2powderandtonerassourcematerialandhigh—purityN2ascarriergas．Wecharacteriz

4、editsstructureandmorphologybySEMandXRD．Wealsoanalyzeditsluminescencepropertybyphotoluminescencespectra．ResultsshowthatannealingtimehascertaininfluenceonitsmorphologybutdoesnotafectitsfutilestructureThepreparedSnO2nanowirehashighercrystalqualityanditsg

5、rowthfolowsVLSmechanism．KeyWOrds：CVD；SnO，nanowire；growthmechanism纳米材料又称超微颗粒材料，其尺寸一般在1—100RIB之间，处在原子簇和宏观物体的过渡区域。此类材料具有许多奇异特性，即与大块固体相比，其光、热、磁、力以及化学方面的性质具有显著的不同。在众多纳米材料中，SnO是一种重要的宽禁带N型半导体材料(E=3．6eV)，具有优异的电学和光学性能。由SnO，制备的器件现已广泛应用于各种领域，如光电器件J、气敏元件口J、透明导电电极

6、等。现阶段人们已用热蒸发法]、分子束外延法、机械球磨法j、溶胶一凝胶法、水热／溶剂热法J、模板法¨。j、溅射_】卜和化学气相沉积等方法合成了大量的纳米薄膜和颗粒，对其性质也做了相应的研究。其中化学气相沉积(CVD)是一种较常用的方法。Ma等¨通过CVD法制备了针状SnO：，PANI14]等也用该法合成了SnO纳米带。但是对于SnO纳米结构的生长过程中所遵循的机理还存在争论，有实验表明其生长主要遵循气一液一固(VLS)生长机理¨，也有实验表明其遵循气一固(VS)生长机理¨。在本实验中，我们以SnO粉

7、末为源，采用CVD方法，通过控制退火时间制备了不同形貌的SnO纳米线，并对其生长机理进行了讨论。收稿日期：2013-06—18作者简介：方香(1988一)，女，硕士研究生，研究方向为纳米材料的制备及研究。Email：fangxiang2329@126．corn第6期方香，等：SnO纳米线的制备及结构表征17572nm的发光峰，前者是由于价带和导带之间的禁带存在局域态所致，后者是由于发光中心或氧缺陷造成的【。672nm处的峰为表面氧缺陷引起的能带中深能级跃迁所致。鹱餐2O3O4O5O6O7O20／(

8、。)图41000℃时退火120min制备的SnO2纳米线的XRD图51000oC时退火120min制备的SnO2纳米线的PL谱衍射谱Fig．5PLspectrumofSnO2nanowiresat1000oCfor120minFig．4XRDpatternofSnO2nanowiresat1000ocfor120min通常情况下，SnO纳米结构的VLS和Vs两种生长机制已被普遍认可。CVD法制备的SnO纳米结构遵循VLS还是Vs取决于所用源材料和生长条件。在实验中，用Au作为催化剂