溶剂热法合成各种结构硫化锰纳米晶体

论文摘要

半导体纳米材料已经作为一类材料出现在人们的学习和生活中,纳米结构也与人们的生活戚戚相关。由于纳米材料的量子尺寸效应使其具有良好可调的光电性能。近年来半导体材料作为功能性材料正积极地应用于化学器件、生物医学、光电子学和纳米电子学等学科领域中。硫化锰是ⅦB-ⅥA族的重要半导体,禁带宽度为3.7eV,是典型的宽禁带半导体。在电子器件、太阳能电池中都具有潜在的应用价值。本文主要通过简单的改变温度和配体的方法,获得了硫化锰纳米晶体的三种不同结构。得到的硫化锰在400-500nm之间有着很好的发光,因此硫化锰应用于短波长的电子器件是可能的。本文中硫化锰的相变过程同时伴随着形貌的演变。当低温时生成的是闪锌矿结构的β-MnS,形貌类似球形。当继续升温后便得到了纤维锌矿结构γ-MnS。其透射电镜图片为两足形纳米晶体。当改变配体时；我们又得到了片状的α-MnS。论文第二部分主要讨论温度对相变的影响,第三部分讨论的是配体对相变的影响。假使溶液中能形成晶核,就必须保持反应的动力学和热力学的平衡。因此温度和配体就会在溶剂中起着至关重要的作用。当反应完全在希莱克系统中进行时,在油胺的环境中,反应生成的是纤维锌矿γ-MnS,即使改变温度,也没有相变的发生。然而在油酸的环境中,由于油酸的配位性要强于油胺,所以反应物发生了从闪锌矿结构β-MnS到岩盐矿结构α-MnS的转变。这充分说明了配体对相变的影响之大。

论文目录

• 内容提要
• 第1章 绪论
• 1.1 纳米材料以及基本效应
• 1.1.1 量子尺寸效应
• 1.1.2 表面效应
• 1.1.3 小尺寸效应
• 1.1.4 宏观量子隧道效应
• 1.1.5 库仑堵塞与量子隧穿效应
• 1.1.6 介电限域效应
• 1.2 纳米材料的合成方法及应用
• 1.2.1 物理方法
• 1.2.2 化学方法
• 1.3 硫化锰半导体纳米晶体的应用
• 1.4 硫化锰的研究进展
• 1.5 本论文的主要内容
• 第2章 硫化锰纳米晶体的合成
• 2.1 合成设备、表征仪器和反应原料
• 2.1.1 合成设备
• 2.1.2 表征仪器
• 2.1.3 反应原料
• 2.2 硫化锰纳米晶体的合成方法
• 2.3 实验结果及性质表征
• 2.3.1 闪锌矿（ZB）硫化锰
• 2.3.2 纤维锌矿（W）硫化锰
• 2.4 硫化锰相的改变
• 2.5 本章小结
• 第3章 配体对硫化锰相变的影响
• 3.1 合成原料
• 3.2 实验部分
• 3.3 结果与讨论
• 3.4 本章小结
• 第4章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 中文摘要
• Abstract