纳米多孔碳化硅的烧结制备工艺及特性研究(1)

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1、西安理工大学硕士学位论文纳米多孔碳化硅的烧结制备工艺及特性研究姓名：张常均申请学位级别：硕士专业：材料物理与化学指导教师：陈治明20040201西安理工大学硕士学位论文纳米多孔碳化硅的烧结制备工艺及特性研究摘要多孔半导体材料在最近几年引起了人们的广泛研究其原因是由于它具有比原始材料更短的光致发光波长和更高的发光效率其中多孔碳化硅就比晶体SiC有更高的发光效率本文分别以微米和纳米碳化硅粉末为原料采用粉末冶金的烧结工艺成功的制备了纳米多孔碳化硅并分析了多孔碳化硅的结构同时测试了其光致发光谱多孔碳化硅的制备过程包括原始粉末的净化压坯的压制烧

2、结过程和烧结样品的后续处理对于微米粉末压坯在750MPa压力下压制成型烧结温度为1600~1800烧结时间为4~7h而对于纳米碳化硅粉末压坯在1000MPa压力下压制成型烧结温度为1600烧结时间为4~5h所有压坯都在1.0atm的Ar.气保护下进行烧结烧结完成后用干氧法在氧化炉中氧化并研磨或直接研磨的方法去除样品表面过量的碳使用SEM和XRD对样品的结构和组成进行了分析结果显示对纳米碳化硅粉末在16004h30min-4h50min条件下烧结制备的样品具有大量的微孔平均孔径尺寸达到纳米数量级约为80-90nm样品的晶型也发生了转变1

3、6004h30min以上时间烧结时4H-SiC晶型信号很弱基本消失用He-Cd激光器325nm,10mW对样品的光致发光进行了测试对于纳米多孔碳化硅所有样品的发光主峰都位于2.69eV附近在3.0eV附近处有一肩峰发光峰的强度随着烧结时间的增加略有下降多孔碳化硅的发光来自于缺陷态关键词烧结纳米多孔SiC光致发光IAbstractResearchontechnologyandcharacteristicsOfnanometerPorousSiCpreparedbysinteringAbstractPoroussemiconductorm

4、aterialshavebeenwidelyresearchedinrecentyears,thereasonisthattheyhaveshorterphotoluminescencewavelengthandhigheremissionefficiencythantheoriginmaterials,porousSiCisoneofthemwhichhasmuchhigherphotoluminescence(PL)emissionefficiencythanbulkSiC.Inthispaper,micrometerandnan

5、ometerSiCpowderwererespectivelysinteredasemployedinpowdermetallurgy,nanometerporousSiCwassuccessfullypreparedwithitsmicrostructureanalyzedanditsphotoluminescencetested.ThepreparationprocessofsinteredPSCinvolvedpowderpurifying,pressedpowdercompactpreparation,sinteringpro

6、cessandfinaltreatment.TomicrometerSiCpowder,Pressedcompactsweremadeunder750Mpapressurewithsinteringtimerangingfrom4to7handsinteringtemperaturerangingfrom1600to1800,buttonanometerSiCpowder,Pressedcompactsaremadeunder1000Mpapressurewithsinteringtemperaturebeing1600andsint

7、eringtimerangingfrom4to5h.Howerver,allcompactsweresinteredunderanArprotectionof1.0atmpressure.Aftersintering,thesamplesaredry-oxidizedinanoxidizationfurnaceandthenhavetheirexcessivecarbonremovedbydiamond-creamgrindingordirectgrinding.ThepreparationprocessofsinteredPSCin

8、volvespowderpurifying,pressedpowdercompactpreparation,sinteringprocessandfinaltreatment.varioussrangingfrom500