本文主要研究内容
作者刘春明（2019）在《高压下SnS纳米片的结构及电输运性质研究》一文中研究指出：在石墨烯被报道其内部含有独特的层状结构以后,具有类似结构的IV-VI族二维层状半导体材料吸引了人们广泛的研究兴趣。硫化亚锡(Sn S)作为IVVI族化合物中极具代表性的半导体材料之一,引发了科学家们的研究热潮。本文选取应用直流电弧等离子体放电方法合成的少层Sn S纳米片作为研究对象,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对样品在常压时的结构和形貌进行了表征。通过对其高压原位拉曼光谱(Raman spectroscopy)和高压同步辐射X射线衍射光谱的分析,研究了Sn S纳米片在高压下的结构性质。通过高压原位室温电阻率、高压原位变温电阻率以及高压原位Hall效应的测量,对其在高压下的电输运性质进行了系统的研究。探索压力对Sn S纳米片结构及电输运性质的调控作用。具体的研究成果如下:1、我们通过直流电弧等离子体放电方法成功合成了少层Sn S纳米片。利用SEM和TEM对Sn S纳米片的形貌进行了表征,得知Sn S纳米片样品的平均长度和宽度为400-500nm,平均厚度为20-30nm。利用X射线衍射技术对其常压结构进行了表征,结果表明Sn S纳米片为正交结构具有Pnma对称性的单晶粉末样品。通过对其高压原位拉曼光谱及高压原位同步辐射X射线衍射光谱的分析,发现Sn S纳米片在3.0GPa时发生压致正交结构(Pnma)→正交结构(Cmcm)的二阶连续等结构相变,在13.0GPa时发生由正交结构(Cmcm)→单斜结构(P21/C)的一阶结构相变。2、通过高压原位直流电阻率实验,我们发现在整个压力范围内Sn S纳米片电阻率随压力增加而减小。在3.0GPa和12.0GPa处,Sn S纳米片电阻值均发生不连续变化,我们把两次不连续变化归因于结构相变。值得注意的是,相比于体材料Sn S(相变压力点约为12.6GPa和18.2GPa),Sn S纳米片两次相变的压力点均提前了,其中第一个相变压力点提前9.6GPa,第二个相转变压力点提前6.2GPa。结构相转变的差异可以归因于Sn S纳米片微观尺寸效应以及其层状形貌所具有的特殊表面和界面结构。卸压后Sn S纳米片电阻率基本恢复到原来的数量级,说明其相变过程是可逆的。过高压原位霍尔效应测量系统研究了压力对Sn S纳米片样品电输运性质的影响。霍尔系数(RH)始终为正值,这表明在整个压力区间内Sn S纳米片中起主要传导作用的载流子是空穴。电输运参数如电阻率、霍尔系数、载流子浓度和载流子迁移率等在3.0GPa和12.4GPa左右都发生了明显的不连续变化,这些变化归因于结构相变。3、通过高压原位变温电阻率测量实验,通过数据分析得出Sn S纳米片在常压到7.0GPa电阻率随温度的升高呈下降趋势,可判断在此压力区间内Sn S纳米片表现为明显的半导体特性。到8.0GPa时,Sn S纳米片的电阻率随着温度的升高呈上升趋势,表现为金属特性。对比霍尔效应测量结果,我们发现该金属或半金属相为“坏金属”,以空穴导电为主。我们给出了半导体Sn S纳米片的激活能随压力的依赖关系来反映其杂质能级随压力变化情况。此外,我们还发现:与Sn S体材料数据对比,Sn S纳米片金属化相变点也提前2.3GPa,在高压下展示出极强的尺度效应。
Abstract
zai dan mo xi bei bao dao ji nei bu han you du te de ceng zhuang jie gou yi hou ,ju you lei shi jie gou de IV-VIzu er wei ceng zhuang ban dao ti cai liao xi yin le ren men an fan de yan jiu xing qu 。liu hua ya xi (Sn S)zuo wei IVVIzu hua ge wu zhong ji ju dai biao xing de ban dao ti cai liao zhi yi ,yin fa le ke xue jia men de yan jiu re chao 。ben wen shua qu ying yong zhi liu dian hu deng li zi ti fang dian fang fa ge cheng de shao ceng Sn Sna mi pian zuo wei yan jiu dui xiang ,tong guo Xshe xian yan she (XRD)、sao miao dian zi xian wei jing (SEM)he tou she dian zi xian wei jing (TEM)dui yang pin zai chang ya shi de jie gou he xing mao jin hang le biao zheng 。tong guo dui ji gao ya yuan wei la man guang pu (Raman spectroscopy)he gao ya tong bu fu she Xshe xian yan she guang pu de fen xi ,yan jiu le Sn Sna mi pian zai gao ya xia de jie gou xing zhi 。tong guo gao ya yuan wei shi wen dian zu lv 、gao ya yuan wei bian wen dian zu lv yi ji gao ya yuan wei Hallxiao ying de ce liang ,dui ji zai gao ya xia de dian shu yun xing zhi jin hang le ji tong de yan jiu 。tan suo ya li dui Sn Sna mi pian jie gou ji dian shu yun xing zhi de diao kong zuo yong 。ju ti de yan jiu cheng guo ru xia :1、wo men tong guo zhi liu dian hu deng li zi ti fang dian fang fa cheng gong ge cheng le shao ceng Sn Sna mi pian 。li yong SEMhe TEMdui Sn Sna mi pian de xing mao jin hang le biao zheng ,de zhi Sn Sna mi pian yang pin de ping jun chang du he kuan du wei 400-500nm,ping jun hou du wei 20-30nm。li yong Xshe xian yan she ji shu dui ji chang ya jie gou jin hang le biao zheng ,jie guo biao ming Sn Sna mi pian wei zheng jiao jie gou ju you Pnmadui chen xing de chan jing fen mo yang pin 。tong guo dui ji gao ya yuan wei la man guang pu ji gao ya yuan wei tong bu fu she Xshe xian yan she guang pu de fen xi ,fa xian Sn Sna mi pian zai 3.0GPashi fa sheng ya zhi zheng jiao jie gou (Pnma)→zheng jiao jie gou (Cmcm)de er jie lian xu deng jie gou xiang bian ,zai 13.0GPashi fa sheng you zheng jiao jie gou (Cmcm)→chan xie jie gou (P21/C)de yi jie jie gou xiang bian 。2、tong guo gao ya yuan wei zhi liu dian zu lv shi yan ,wo men fa xian zai zheng ge ya li fan wei nei Sn Sna mi pian dian zu lv sui ya li zeng jia er jian xiao 。zai 3.0GPahe 12.0GPachu ,Sn Sna mi pian dian zu zhi jun fa sheng bu lian xu bian hua ,wo men ba liang ci bu lian xu bian hua gui yin yu jie gou xiang bian 。zhi de zhu yi de shi ,xiang bi yu ti cai liao Sn S(xiang bian ya li dian yao wei 12.6GPahe 18.2GPa),Sn Sna mi pian liang ci xiang bian de ya li dian jun di qian le ,ji zhong di yi ge xiang bian ya li dian di qian 9.6GPa,di er ge xiang zhuai bian ya li dian di qian 6.2GPa。jie gou xiang zhuai bian de cha yi ke yi gui yin yu Sn Sna mi pian wei guan che cun xiao ying yi ji ji ceng zhuang xing mao suo ju you de te shu biao mian he jie mian jie gou 。xie ya hou Sn Sna mi pian dian zu lv ji ben hui fu dao yuan lai de shu liang ji ,shui ming ji xiang bian guo cheng shi ke ni de 。guo gao ya yuan wei huo er xiao ying ce liang ji tong yan jiu le ya li dui Sn Sna mi pian yang pin dian shu yun xing zhi de ying xiang 。huo er ji shu (RH)shi zhong wei zheng zhi ,zhe biao ming zai zheng ge ya li ou jian nei Sn Sna mi pian zhong qi zhu yao chuan dao zuo yong de zai liu zi shi kong xue 。dian shu yun can shu ru dian zu lv 、huo er ji shu 、zai liu zi nong du he zai liu zi qian yi lv deng zai 3.0GPahe 12.4GPazuo you dou fa sheng le ming xian de bu lian xu bian hua ,zhe xie bian hua gui yin yu jie gou xiang bian 。3、tong guo gao ya yuan wei bian wen dian zu lv ce liang shi yan ,tong guo shu ju fen xi de chu Sn Sna mi pian zai chang ya dao 7.0GPadian zu lv sui wen du de sheng gao cheng xia jiang qu shi ,ke pan duan zai ci ya li ou jian nei Sn Sna mi pian biao xian wei ming xian de ban dao ti te xing 。dao 8.0GPashi ,Sn Sna mi pian de dian zu lv sui zhao wen du de sheng gao cheng shang sheng qu shi ,biao xian wei jin shu te xing 。dui bi huo er xiao ying ce liang jie guo ,wo men fa xian gai jin shu huo ban jin shu xiang wei “huai jin shu ”,yi kong xue dao dian wei zhu 。wo men gei chu le ban dao ti Sn Sna mi pian de ji huo neng sui ya li de yi lai guan ji lai fan ying ji za zhi neng ji sui ya li bian hua qing kuang 。ci wai ,wo men hai fa xian :yu Sn Sti cai liao shu ju dui bi ,Sn Sna mi pian jin shu hua xiang bian dian ye di qian 2.3GPa,zai gao ya xia zhan shi chu ji jiang de che du xiao ying 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自吉林大学的刘春明，发表于刊物吉林大学2019-06-25论文，是一篇关于纳米片论文,高压论文,结构相变论文,电输运性质论文,尺度效应论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自吉林大学2019-06-25论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。