半导体纳米晶的制备和表征

第５期　２０１１年１０月　纳米科技　Ｎａｎｏｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｎｏ．５　Ｏｃｔｏｂｅｒ　２０１　１　

溶剂热制备花状ＺｎＯ纳米晶及光性能表征术　

张川，李先卯，李锦　

（新疆大学物理科学与技术学院，新疆　乌鲁木齐８３００４６）　

摘　要：利用溶剂热法，以乙酸锌（Ｚｎ（ＣＨ，ｃｏｏ）　・２Ｈ：０）和氢氧化钠（ＮａＯＨ）为源，在乙二醇和水　

的混合溶剂中制备出了花状氧化锌纳米晶体，用ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、扫描电子显微镜（ＳＥＭ１、透　

射电子显微镜（ＴＥＭ）和选区电子衍射（ＳＡＥＤ）测试分析，发现样品为六方纤锌矿结构的ＺｎＯ单晶，　花状晶体的大小约为６００ｎｍ，单个花瓣的长、宽分别约为３００ｎｒｎ、ｌＯＯｎｍ。对比实验发现，产物　

形貌对ＮａＯＨ浓度的依赖性很大。紫外可见吸收光谱（ＵＶ—ｖｉｓ　ｓｐｅｃｔｒａ）显示，产物除了本征吸收　

外，在长波方向（６００ｎｍＪ０Ｚ）￣有一宽化的、较强的吸收峰。室温荧光光谱（ＰＬ　ｓｐｅｃｔｒａ）显示，产物　

在４００—４８０ｎｍ有一明显的发光带，且在４０５ｎｍ和４７２ｎｍ处有两个较强的发光峰。　关键词：溶剂热；花状氧化锌；纳米晶；光性能　

Ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　

Ｆｌｏｗｅｒｌｉｋｅ　ＺｎＯ　Ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ　

ｚＨＡＮＧ　Ｃｈｕａｎ，　

（Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，　ＬＩ　Ｘｉａｎ—ｍａｏ，ＬＩ　Ｊｉｎ　

Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ　８３００４６，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｌｏｗｅｒｌｉｋｅ　ＺｎＯ　ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌｓ　ｗｅｒｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄ　ｕｎｄｅｒ　ａ　ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｂｙ　Ｚｎ（ＣＨ３ＣＯＯｈ　２Ｈ２０　ａｎｄ　ＮａＯＨ　ａｓ　ｓｏｕｒｃｅｓ　ｉｎ　ｍｉｘｅｄ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｇｌｙｃｏｌ　ａｎｄ　ｗａｔｅｒ．Ｔｈｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｉｎａｌ　ｐｒｏｄ—　ｕｃｔｓ　ｗｅｒｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ　ｂｙ　Ｘ—ｒａｙ　ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ），ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ），ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ　（ＴＥＭ）ａｎｄ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ａｒｅａ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＳＡＥＤ）ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｗａｓ　ＺｎＯ　ｓｉｎｇｌｅ　ｃｒｙｓｔａｌ　ｉｎ　ｗｕｒｔｚｉｔｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｆｌｏｗｅｒｌｉｋｅ　ＺｎＯ　ｎａｎｏｃｒｙｓｔａｌ　ｗａｓ　６００ｎｍ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｓｉｚｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｅｔａｌ　ｗａｓ　ａｂｏｕｔ　３００ｎｍ　ｌｅｎｇｔｈ　ａｎｄ　１００ｎｍ　ｗｉｄｔｈ．Ｂｙ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ．ｆ０ｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ　ｏｆ　ｐｒｏｄｕｃｔｓ　ｄｅｐｅｎｄｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ＮａＯＨ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ－ｖｉｓｉｂｌｅ　ｓｐｅｃｔｒ０ｐｈ０ｔｏｍｅｔｅｒ（ＵＶ—ｖｉｓ　ｓｐｅｃｔｒａ）ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｒｅｖｅａｌｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ａｎｏｔｈｅｒ　ｗｉｄｅ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｗａｖｅ　ｃｒｅｓｔ　ａｔ　６００ｎｍ　ｂｅｓｉｄｅｓ　ｔｈｅ　ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ．Ｒｏｏｍ　ｐｈ０ｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ　ｓｐｅｃｔｒａ（ＰＬ　ｓｐｅｃｔｒａ）ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｄｕｃｔ　ｒｅｖｅａｌｅｄ　ｔｈａｔ　ｂｅｔｗｅｅｎ　４００ｎｍ　ｔｏ　４８０ｎｍ　ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ａｎ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｂａｎｄ　ａｎｄ　ｏｎ　４０５ｎｍ　ａｎｄ　４７２ｎｍ，ｔｈｅｒｅ　ｗａｓ　ｔｗｏ　ｓｔｒｏｎｇ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｗａｖｅ　ｃｒｅｓｔｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ；ｆｌｏｗｅｒｌｉｋｅ　ＺｎＯ；ｎａｎｏｅｒｙｓｔａｌ；ｏｐｔｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　

纳米技术在半导体领域中的应用

半导体技术是现代信息技术的核心，它促进着整个社会的数字化发展。随着人们对现代化科技的不断追求，对微小器件的需求也变得越来越迫切。因此，近年来纳米技术的发展让半导体产业获得了前所未有的机遇，纳米技术的广泛应用已让半导体行业焕发出新生的活力。

首先，纳米技术有助于半导体材料的精度控制。纳米科技原本是指100纳米以下的规模范围，然而随着科学技术的发展，现在所说的纳米科技已经可以逐渐达到更为精确的度量。半导体材料的精度控制是半导体行业中非常关键的问题，因为只有材料具备了足够高的精度才能使得微小器件的差错得到保证，也能让电路制造的成本思想更加好的控制。纳米技术在这方面为半导体材料的制造提供了更为精密的工具。

其次，纳米技术有利于半导体器件的高可靠性制造。高可靠性制造是半导体行业中非常重要的工作，只有保证了器件能够在一定规格内始终保持良好的工作状态，才能够在数字化社会的需求下始终满足人们生活与交流的需要。所以，半导体器件需要经过多道工序来保证其品质，这样才能确保器件和电子产品的可靠性。若是只靠传统的半导体制造技术则不易达到这个目标。但纳米技术不仅可以对器件进行精密加工，还能够在材料制造领域中不断更新，从而进一步提高半导体器件的可靠性，帮助人们更好地实现数字化交流。

此外，纳米技术还有助于半导体器件的性能提升。半导体行业一直在探索如何提高半导体器件的速度，这样才能得以更好地满足日益高涨的社会需求。然而，传统的制造工艺难以达到这个目标，由于物体的运动速度越来越快，在传统的工艺下制造的器件快到一定程度就可能发生一些意外的事情。利用纳米技术加工制造的器件拥有更快的速度与更小的多粒子相互作用力。因此，纳米技术在半导体器件的性能提升方面起到了重要的作用。

总之，纳米技术的发展极大地促进了半导体产业的技术进步。随着半导体产业的不断壮大，人们的生活及社会的发展在许多方面也得到了显著的改善。纳米技术在半导体领域中的应用前途广阔，伴随着其不断创新和应用，相信必将为人们带来更加美好的未来。

创新性科研团队案例研究：清华李亚栋团队

aimit 2009-09-30 16:48 发表

创新性科研团队案例研究：清华李亚栋团队

清华大学李亚栋团队：纳米晶合成的通用策略

李亚栋是清华大学化学系的教授，最让他出名的是他和他的团队2005年在《Nature》杂志上发表了论文“纳米晶合成的通用策略” ，这是清华大学也是中国科学界的一个重大新闻，作者就是通过这件事知道李亚栋教授的大名的。

后来作者在与美国佐治亚理工大学的张京京（Jingjing Zhang）博士合作做一项有关中国纳米科技研究状况及政策的研究时，发现：1995－2004年期间，在SCI系统中纳米科技论文被引用最高的中国（大陆）科学家，李亚栋（Li, YD）排名第二！这些促使我对李亚栋教授及其团队产生了强烈的好奇。我访问了他的个人网址，并希望有机会对他进行面对面的访谈。

2007年6月20日，我和佐治亚理工大学的博士生Jue Wang终于对他进行了访谈。 在此之前，由于我被安排指导化学系博士生毕业前“现代科技革命与马克思主义”课程论文的写作，有机会接触了李亚栋教授的几位博士生，并对他们进行了访谈，了解到了李亚栋教授及其研究团队的一些情况。

李亚栋，1964年11月出生，现任清华大学化学系教授，博士生导师，教育部长江特聘教授；无机化学研究所所长，系学术委员会主任。他1982年至1986年，在一家很普通的大学安徽师范大学读化学专业；毕业两年后，1988年考入中国著名大学中国科技大学应用化学系读硕士研究生，1991年毕业，后留校任教。期间，1995年至1998年在职攻读博士学位，师从名师钱逸泰教授。1998年入选首批清华大学“百人计划”，1999年3月调入清华大学化学系任教授和博士生导师至今。

李亚栋教授获得多项重要奖励。2000年获国家杰出青年科学基金（2007年他指导的一位2004届博士王训也获得了该项奖励。笔者听过他对清华博士生新生介绍科研经验，他说：［从时间上讲］自从他从西北大学考入清华大学李亚栋博士生后，李亚栋的声名不断上升。）同年，获中国科学院自然科学奖一等奖（排名第三）。2001年，他的博士论文“半导体纳米材料的溶剂热合成、结构与性能研究”获全国百篇优秀博士学位论文（截止2007年他指导的博士已有三人。获得获全国百篇优秀博士学位论文。2001年他还获得了国家自然科学奖二等奖（排名第三）。2002年获茅以升科学技术奖——北京青年科技奖；2004年入选“新世纪百千万人才工程国家级人选”。2006年“纳米材料的合成、结构、功能化及其应用”获教育部创新团队资助。

辽宁工程技术大学

材料科学最新进展

题 目 准晶、非晶、纳米晶、粗晶、液晶

的结构、性能、制备技术及应用

指 导 教 师 吕宝臣博士

院（系、部） 材料科学与工程学院

专 业 班 级 材料07-1班

学 号 0708010108

姓 名 关媛媛

日 期 2010年10月17日

教务处印制 目录

前言……………………………………………………………………1

1准晶…………………………………………………………2

1.1准晶的结构 …………………………………………………………2

1.2准晶的性能 …………………………………………………………2

1.3准晶的制备技术……………………………………………………2

1.4准晶的应用…………………………………………………………3

2非晶……………………………………………………………………3

2.1非晶的结构 …………………………………………………………4

2.2非晶的性能 …………………………………………………………4

2.3非晶的制备技术……………………………………………………4