硒化锡纳米结构的生长及表征
二维纳米材料由于其特殊的结构而具有独特的理化性质，这些特性使得其在光电器件、能量存储和转换等领域显示出优异的性能，具有重要的技术应用价值。硒化锡是Ⅳ-Ⅵ族具有层状结构的材料，室温下是正交晶体结构，其带隙与太阳光谱匹配较好，在光电领域具有技术应用价值；此外，硒化锡具有超低的晶格热导，表现出很高的热电性能，在热电能源转换领域也得到了广泛关注。 本论文采用化学气相沉积法，制备出高质量的单晶SnSe纳米片以及SnSe1-xSx(x=0-1)三元合金纳米片，对纳米片的物相、形貌、组分、微观结构和光学性质进行了测试和分析，对其生长机制也进行了探究，主要研究结果如下: 采用高纯SnSe粉末经过化学气相沉积法制备了高质量的单晶SnSe纳米片。利用多种表征手段对SnSe纳米片的物相、形貌、组分和微结构进行了表征。结过显示，在硅片衬底上生长的SnSe单晶纳米片平均边长尺寸约为7.7μm，其厚度约为120nm，通过在不同衬底上进行SnSe纳米片的生长得到相似的样品，表明纳米片的生长与衬底无关的结论。通过调节纳米片的生长时间，观察纳米片的形貌演化，判断其生长机制为自发性的二维气-固(VS)生长模式。采用紫外可见近红外光谱(UV?vis?NIR)测试SnSe纳米片的光学性质，发现样品的光谱在近红外处吸收较强，对应的直接带隙和间接带隙分别为1.02eV和0.87eV。 采用化学气相沉积法制备了单晶SnSe1-xSx(x=0-1)三元合金纳米片，对纳米片的物相、形貌和微观结构等性质进行表征。XRD和Raman图谱显示SnSe1-xSx纳米片是纯相，S原子替位式进入到SnSe的晶格中。Se和S的组分变化对纳米片的形貌几乎没有影响。对SnSe1-xSx纳米片进行UV-vis-NIR测试分析，显示随着S原子比的增加，纳米片的直接带隙和间接带隙都呈现递增的现象，表明纳米片的能隙得到了调控。 综上所述，本论文采用化学气相沉积法，生长了单晶SnSe纳米片及SnSe1-xSx(x=0-1)三元合金纳米片，对材料进行了多种表征，研究了其光学性能，为材料的应用打下了研究基础。
二维纳米材料;硒化锡;化学气相沉积;光学性质;微观结构
广东工业大学
硕士
材料物理与化学
简基康
2021
中文
TB383
2021-10-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）