硒化锌微米晶的制备、形貌及光致发光性能研究-论文.pdf

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1、2014年2月吉林师范大学学报(自然科学版)№．1第1期JournalofJilinNormalUniversity(NaturalScienceEdition)Feb．2014硒化锌微米晶的制备、形貌及光致发光性能研究冯博，严丹，梁鸿涛，曹健，杨景海(吉林师范大学凝聚态物理研究所，吉林四平136000)摘要：本文利用硝酸锌作为锌源、硒粉作为硒源，采用水热法在不添加任何表面活性剂的情况下制备了ZnSe微米晶．利用差热(TG—DTA)分析仪、x射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和光致发光谱(PL)对产物进行热

2、稳定性、结构、形貌和光学性能表征．差热结果表明ZnSe微米晶在常温下具有一定的稳定性，在500至600~C之间存在一个很强的放热峰．XRD和SEM研究结果表明，ZnSe微米晶具有闪锌矿结构并且其尺寸大约为4．5m．从ZnSe微米晶的光致发光谱图中可以看出样品在467nm处存在一个较强的近带边发射峰，同时存在一个从540nm至630am的很弱的与缺陷相关的发射带，这说明产物的结晶状况良好且具有良好的光致发光性能．关键词：硒化锌；半导体；微米晶；发光性能中图分类号：0482．31文献标识码：A文章编号：1674—3873一

3、(2014)01—0014-030引言1实验硒化锌(ZnSe)是一种重要的宽带隙Ⅱ一Ⅵ族半所有用于实验的化学试剂都是分析纯的．首先，导体发光材料，其合成方法近年来有了大幅度的进将硝酸锌(Zn(NO，)·6H：O)溶到乙二胺四乙酸步，这更加有利于ZnSe材料在光电器件、太阳能电(EDTA)的水溶液中，同时将硒粉(Se)溶到氢氧化池、信息存储等方面的应用¨．例如：2009年Lihui钠(NaOH)的水溶液中，搅拌至充分溶解，然后混Zhang等人发表在《J．AlloysComp．》上的文章中报合，再继续搅拌．将混合溶液加入到

4、带有聚四氟乙烯道了中空ZnSe微米球的制备及其光催化性能，同时内衬的高压釜中，预先将烘箱升温至190oC，封釜，模拟了中空ZnSe微米球的形成过程7j．2012年Hao然后转移至烘箱中，保温30h，待反应结束后使高压Wei等人发表在《Mater．Lett．》上的文章中报道了超釜在空气中自然冷却至室温．将得到的产物用蒸馏细单晶ZnSe纳米线，所制备的ZnSe纳米线的直径水和无水乙醇超声、洗涤数次，然后在600C干燥从1．0nm到3．5rim，长度达到300nm，并对其光学1h．在管式电阻炉中氩气气氛下退火后得到最终样品．

5、性质进行了研究．2012年发表在《J．Phys．Chem．样品的表面形貌分析采用S-570型扫描电子显c》上的一篇文章中指出结合ZnSe量子点的硅纳米微镜．结构分析利用日本理学D／max一2500／PC型转线太阳能电池，其光电特性得到大幅度的提高．这是靶x射线衍射仪(XRD)，CuKc~线，管流200mA，管一个提高硅纳米线太阳能电池转换效率非常有效的压40kV，步长0．02。，停留时间为0．2S．差热分析采方法．2012年J．Archana等人发表在《Mater．Res．用美国PE公司生产的DimondTG／DTA6

6、300型综合Bul1．》上的文章中报道ZnSe量子点的合成条件及光热分析仪，测试气氛为空气，测试范围30～750oC．在学性能，并探讨了ZnSe量子点的生长机制．因此，室温下，样品的光致发光谱采集采用He—cd激光器对ZnSe材料的制备方法，合成条件，样品形貌，进而作为激发光源测量，激发波长为325nm．对其光电性质的可控研究都是非常重要的¨．2结果与讨论本文采用水热法成功制备了ZnSe微米晶材料，研究了ZnSe微米晶材料的热稳定性、结构和形貌，2．1ZnSe样品的XRD图分析并深入探讨了ZnSe微米晶材料的光致发光性

7、能．图1为水热反应下所制备的ZnSe微米晶样品收稿日期：2013一ll一21基金项目：国家自然科学基金项目(61178074，61008051)第一作者简介：冯博(1983一)，女，吉林省双辽市人，现为吉林师范大学凝聚态物理研究所助理研究员，博士．研究方向：半导体材料通讯作者：杨景海(1960一)，男，吉林省东丰县人，教授，博士，博士生导师．研究方向：纳米材料．·14·的XRD图．从图中可以看出，出现在27．12。、45．1O。、53．47。、65．78。、72．49。位置的极大的衍射峰，分别对应于(111)，(220

8、)，(311)，(400)和(331)衍射面，其衍射花样与JCPDS卡(JCPDSNO．37～1463)一致，说明ZnSe微米晶样品具有立方相闪锌矿结构．另外，观察谱图没有发现任何杂质峰的出现且衍射峰尖锐，表明得到的ZnSe微米晶样品纯度较高且结晶质量较好．图3ZnSe样品的SEM图2．4ZnSe微米晶样品的光学性能研究图4为Zn