GaN纳米镊子的合成、机理及光致发光特性研究

Key Words:GaN纳米镊子;;合成;;形成机理;;光致发光特性

Abstract:本文报道了一种新形态的Ga N低维纳米材料――Ga N纳米镊子的合成工艺、形成机理及其新颖的光致发光特性。首先,采用含有大量Fe(OH)_3沉淀的Fe Cl_3·6H_2O水溶液对单晶Mg O基片表面进行化学刻蚀,使其表面形成规则的小山峰样突起结构。这些山峰样突起结构将成为Ga N纳米镊子的形核位置。随后,通过金属镓与氨气反应,在经上述特殊处理后的立方Mg O单晶基片上,首次成功地合成出Ga N纳米镊子。场发射扫描电镜、能量损失谱、X-Ray衍射、透射电镜及选区电子衍射结果表明:Ga N纳米镊子是由底部的一根纳米棒和上部的两根纳米针组成并且底部纳米棒的直径大约为100-150nm,长度大约为200-500nm,纳米针的底部直径大约为40-70nm而顶部直径只有15-30nm,纳米镊子的长度大约为0.8-1.5mm;纳米镊子是具有立方闪锌矿结构的Ga N单晶。Ga N纳米镊子是按照类似于异质气相外延的生长方式形成的,径向生长是以台阶状的生长方式由底部到顶部逐渐进行。光致发光谱研究表明,Ga N纳米镊子在450nm左右有一个宽的强发光峰,该发光峰处于蓝带发光区。与文献报道的立方Ga N薄膜的光致发光谱相比,发光峰位置红移。此外,在418nm、450nm及469nm处各有一个劈裂峰。

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