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碳泡沫衬底上氮化铝纳米线的生长及其光致发光特性研究

程赛 吕惠民 石振海 崔静雅

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碳泡沫衬底上氮化铝纳米线的生长及其光致发光特性研究

程赛, 吕惠民, 石振海, 崔静雅

Growth and photoluminescence character research of aluminum nitride nanowires upon carbon foam substrate

Cheng Sai, Lü Hui-Min, Shi Zhen-Hai, Cui Jing-Ya
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  • 为了简化了AlN/C复合泡沫材料的制备流程, 本文采用复分解反应法制备AlN纳米材料, 并通过800℃退火处理使其在碳泡沫衬底上重结晶为六方相AlN纳米线. 通过形貌表征测试, 纳米线为表面光滑的长直形圆柱体, 直径约50 nm, 长度10 m以上, 在碳微球表面沿[001]方向生长. 同时, 采用VLS生长机理对纳米线的生长进行了解释. 对样品光致发光谱的研究表明, 中心波长423 nm处存在一尖锐发光峰且随温度升高发生明显的红移现象, 系C替N杂质能级跃迁发光所致. 样品在紫光波段具有良好的光致发光特性, 有望应用于光探测器领域.
    To simplify preparation process of AlN/C composite foam, AlN nanomaterials are prepared via double decomposition reaction and then 800℃ annealing process to recrystallize hexagonal AlN (h-AlN) nanowires on carbon foam substrate. Fore the morphology characterization it follows that, h-AlN nanowires with straight cylindrical morphology grow along the [001]direction on carbon microspheres surface and are about 50 nm in diameter and several micrometers in length. Meanwhile, the growth mechanism of nanowire is interpreted as vapor-liquid-solid(VLS) process. The photoluminescence(PL) spectrum of as-prepared sample also researched, and the results show that a sharp photoluminescence peak appears at 423 nm and shifts toward the red side with temperature increasing. The peak is attributed to the transition luminescence, owing to the substitution of C for N impurity energy level. The sample has good PL character in purple light band and is potential to be used the in photodetector field.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11074200)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 11074200).
    [1]

    Slack G A, McNelly T F 1976 J. Cryst. Growth 34 263

    [2]

    Taniyasu Y, Kasu M 2011 Appl. Phys. Lett. 98 131910

    [3]

    Lv H M, Chen G D, Yan G J, Ye H G 2007 Chinese Physics 16 2814

    [4]

    Li Z J, Tian M, He L L 2011 Acta Phys. Sin. 60 098101 (in Chinese) [李志杰, 田鸣, 贺连龙 2011 60 098101]

    [5]

    Gao X Q, Guo Z Y, Cao D X, Zhang Y F, Sun H Q, Deng B 2010 Acta Phys. Sin. 59 3418 (in Chinese) [高小奇, 郭志友, 曹东兴, 张宇飞, 孙慧卿, 邓贝 2010 59 3418]

    [6]

    Kida M, Weber L, Monachon C, Mortensen A 2011 J. Appl. Phys. 109 64907

    [7]

    Shen L H, Cui Q L, Cheng T M 2008 Electronic Components and Materials 27 78 (in Chinese) [沈龙海, 崔启良, 成泰民 2008 电子元件与材料 27 78]

    [8]

    Yang S L, Gao R S, Yu R H 2009 Rare Metal Materials and Engineering 38 991 (in Chinese) [杨松林, 高润生, 于荣海 2009 稀有金属材料与工程 38 991]

    [9]

    Zhang Q X, Wang Y F, Wang H J 1998 The Chinese Journal of Nonferrous Metals 8 177 (in Chinese) [章桥新, 王玉伏, 汪惠娟 1998 中国有色金属学报 8 177]

    [10]

    Yang S L, Niu P L,Yu R H 2010 J. Chin. Ceram. Soc. 38 1297 (in Chinese) [杨松林, 牛培利, 于荣海 2010 硅酸盐学报 38 1297]

    [11]

    Ford W 1964 U.S. Patent 3121050

    [12]

    Bao Y, Zhan L, Wang C, Wang Y, Qiao W, Ling L 2011 Mater. Lett. 65 3154

    [13]

    Zhang S, Liu M, Gan L, Wu F, Xu Z, Hao Z, Chen L 2010 New Carbon Mater. 25 9

    [14]

    Luo R, Ni Y, Li J, Yang C, Wang S 2011 Mater. Sci. Eng. A 528 2023

    [15]

    Li W Q, Zhang H B, Xiong X, Xiao F 2010 Mater. Sci. Eng. A 527 2993

    [16]

    Xu S, Qiao G, Wang H, Li D, Lu T 2008 Mater. Lett. 62 4549

    [17]

    Tian Z, Li K Z, Li H J, Shi Z H 2008 J. Inorg. Mater. 23 1171 (in Chinese) [田卓, 李克智, 李贺军, 石振海 2008 无机材料学报 23 1171]

    [18]

    Erley G, Gorer S, Penner R M 1998 Appl. Phys. Lett. 72 2301

    [19]

    Zhao C, Lv H M, Wei P 2011 Carbon Techniques 30 10 (in Chinese) [赵超, 吕惠民, 魏萍 2011 炭素技术 30 10]

    [20]

    Lv H M, Shi Z H, Zhao C, Wei P 2010 Acta Phys. Sin. 59 7956 (in Chinese) [吕惠民, 石振海, 赵超, 魏萍 2010 59 7956]

    [21]

    Shi Z H, Li K Z, Li H J, Wang C, Li Z Q 2005 J. Funct. Mater. 36 1944 (in Chinese) [石振海, 李克智, 李贺军, 王闯, 李照谦 2005 功能材料 36 1944]

    [22]

    Zhang Y F, Sun Y L 2010 Coal Conversion 33 19 (in Chinese) [张永发, 孙亚玲 2010 煤炭转化 33 19]

    [23]

    Tansley T L, Egan R J 1992 Phys. Rev. B 45 10942

    [24]

    Hou X, Yue C, Kumar Singh A, Zhang M, Chou K 2010 J. Solid State Chem. 183 963

    [25]

    Jung W, Uk Joo H 2005 J. Cryst. Growth 285 566

  • [1]

    Slack G A, McNelly T F 1976 J. Cryst. Growth 34 263

    [2]

    Taniyasu Y, Kasu M 2011 Appl. Phys. Lett. 98 131910

    [3]

    Lv H M, Chen G D, Yan G J, Ye H G 2007 Chinese Physics 16 2814

    [4]

    Li Z J, Tian M, He L L 2011 Acta Phys. Sin. 60 098101 (in Chinese) [李志杰, 田鸣, 贺连龙 2011 60 098101]

    [5]

    Gao X Q, Guo Z Y, Cao D X, Zhang Y F, Sun H Q, Deng B 2010 Acta Phys. Sin. 59 3418 (in Chinese) [高小奇, 郭志友, 曹东兴, 张宇飞, 孙慧卿, 邓贝 2010 59 3418]

    [6]

    Kida M, Weber L, Monachon C, Mortensen A 2011 J. Appl. Phys. 109 64907

    [7]

    Shen L H, Cui Q L, Cheng T M 2008 Electronic Components and Materials 27 78 (in Chinese) [沈龙海, 崔启良, 成泰民 2008 电子元件与材料 27 78]

    [8]

    Yang S L, Gao R S, Yu R H 2009 Rare Metal Materials and Engineering 38 991 (in Chinese) [杨松林, 高润生, 于荣海 2009 稀有金属材料与工程 38 991]

    [9]

    Zhang Q X, Wang Y F, Wang H J 1998 The Chinese Journal of Nonferrous Metals 8 177 (in Chinese) [章桥新, 王玉伏, 汪惠娟 1998 中国有色金属学报 8 177]

    [10]

    Yang S L, Niu P L,Yu R H 2010 J. Chin. Ceram. Soc. 38 1297 (in Chinese) [杨松林, 牛培利, 于荣海 2010 硅酸盐学报 38 1297]

    [11]

    Ford W 1964 U.S. Patent 3121050

    [12]

    Bao Y, Zhan L, Wang C, Wang Y, Qiao W, Ling L 2011 Mater. Lett. 65 3154

    [13]

    Zhang S, Liu M, Gan L, Wu F, Xu Z, Hao Z, Chen L 2010 New Carbon Mater. 25 9

    [14]

    Luo R, Ni Y, Li J, Yang C, Wang S 2011 Mater. Sci. Eng. A 528 2023

    [15]

    Li W Q, Zhang H B, Xiong X, Xiao F 2010 Mater. Sci. Eng. A 527 2993

    [16]

    Xu S, Qiao G, Wang H, Li D, Lu T 2008 Mater. Lett. 62 4549

    [17]

    Tian Z, Li K Z, Li H J, Shi Z H 2008 J. Inorg. Mater. 23 1171 (in Chinese) [田卓, 李克智, 李贺军, 石振海 2008 无机材料学报 23 1171]

    [18]

    Erley G, Gorer S, Penner R M 1998 Appl. Phys. Lett. 72 2301

    [19]

    Zhao C, Lv H M, Wei P 2011 Carbon Techniques 30 10 (in Chinese) [赵超, 吕惠民, 魏萍 2011 炭素技术 30 10]

    [20]

    Lv H M, Shi Z H, Zhao C, Wei P 2010 Acta Phys. Sin. 59 7956 (in Chinese) [吕惠民, 石振海, 赵超, 魏萍 2010 59 7956]

    [21]

    Shi Z H, Li K Z, Li H J, Wang C, Li Z Q 2005 J. Funct. Mater. 36 1944 (in Chinese) [石振海, 李克智, 李贺军, 王闯, 李照谦 2005 功能材料 36 1944]

    [22]

    Zhang Y F, Sun Y L 2010 Coal Conversion 33 19 (in Chinese) [张永发, 孙亚玲 2010 煤炭转化 33 19]

    [23]

    Tansley T L, Egan R J 1992 Phys. Rev. B 45 10942

    [24]

    Hou X, Yue C, Kumar Singh A, Zhang M, Chou K 2010 J. Solid State Chem. 183 963

    [25]

    Jung W, Uk Joo H 2005 J. Cryst. Growth 285 566

  • [1] 马腾宇, 李万俊, 何先旺, 胡慧, 黄利娟, 张红, 熊元强, 李泓霖, 叶利娟, 孔春阳. β-Ga2O3纳米材料的尺寸调控与光致发光特性.  , 2020, 69(10): 108102. doi: 10.7498/aps.69.20200158
    [2] 刘姿, 张恒, 吴昊, 刘昌. Al纳米颗粒表面等离激元对ZnO光致发光增强的研究.  , 2019, 68(10): 107301. doi: 10.7498/aps.68.20190062
    [3] 黄静雯, 罗利琼, 金波, 楚士晋, 彭汝芳. 六角星形MoSe2双层纳米片的制备及其光致发光性能.  , 2017, 66(13): 137801. doi: 10.7498/aps.66.137801
    [4] 范志东, 周子淳, 刘绰, 马蕾, 彭英才. Eu掺杂Si纳米线的光致发光特性.  , 2015, 64(14): 148103. doi: 10.7498/aps.64.148103
    [5] 王长远, 杨晓红, 马勇, 冯媛媛, 熊金龙, 王维. 水热合成ZnO:Cd纳米棒的微结构及光致发光特性.  , 2014, 63(15): 157701. doi: 10.7498/aps.63.157701
    [6] 方合, 王顺利, 李立群, 李培刚, 刘爱萍, 唐为华. 液相激光烧蚀合成ZnO及Zn/ZnO纳米颗粒及其光致发光性能.  , 2011, 60(9): 096102. doi: 10.7498/aps.60.096102
    [7] 吕惠民, 石振海, 赵超, 魏萍. 空心微球/网络复合型碳泡沫材料制备与机理分析.  , 2010, 59(11): 7956-7960. doi: 10.7498/aps.59.7956
    [8] 王兴和, 周延怀. 掺纳米锗氧化硅的发光性能研究.  , 2009, 58(6): 4239-4242. doi: 10.7498/aps.58.4239
    [9] 林涛, 万能, 韩敏, 徐骏, 陈坤基. SnO2纳米晶体的制备、结构与发光性质.  , 2009, 58(8): 5821-5825. doi: 10.7498/aps.58.5821
    [10] 刘春明, 方丽梅, 祖小涛. 钴掺杂二氧化锡纳米粉的光致发光和磁学性质.  , 2009, 58(2): 936-940. doi: 10.7498/aps.58.936
    [11] 郑立仁, 黄柏标, 尉吉勇. 不同气氛下SiOx纳米线的制备及形貌、红外、光致发光研究.  , 2009, 58(4): 2306-2312. doi: 10.7498/aps.58.2306
    [12] 潘孝军, 张振兴, 王 涛, 李 晖, 谢二庆. 溅射制备纳米晶GaN∶Er薄膜的室温发光特性.  , 2008, 57(6): 3786-3790. doi: 10.7498/aps.57.3786
    [13] 于 威, 李亚超, 丁文革, 张江勇, 杨彦斌, 傅广生. 氮化硅薄膜中纳米非晶硅颗粒的键合结构及光致发光.  , 2008, 57(6): 3661-3665. doi: 10.7498/aps.57.3661
    [14] 彭智伟, 王玲玲, 刘晃清, 黄维清, 邹炳锁. Gd2O3:Eu3+纳米晶的燃烧合成及光致发光性质.  , 2007, 56(2): 1162-1166. doi: 10.7498/aps.56.1162
    [15] 姚志涛, 孙新瑞, 许海军, 姜卫粉, 肖顺华, 李新建. 氧化锌/硅纳米孔柱阵列的结构和光致发光特性研究.  , 2007, 56(10): 6098-6103. doi: 10.7498/aps.56.6098
    [16] 唐 斌, 邓 宏, 税正伟, 韦 敏, 陈金菊, 郝 昕. 掺AlZnO纳米线阵列的光致发光特性研究.  , 2007, 56(9): 5176-5179. doi: 10.7498/aps.56.5176
    [17] 王英龙, 卢丽芳, 闫常瑜, 褚立志, 周 阳, 傅广生, 彭英才. 具有窄光致发光谱的纳米Si晶薄膜的激光烧蚀制备.  , 2005, 54(12): 5738-5742. doi: 10.7498/aps.54.5738
    [18] 黄凯, 王思慧, 施毅, 秦国毅, 张荣, 郑有炓. 内电场对纳米硅光致发光谱的影响.  , 2004, 53(4): 1236-1242. doi: 10.7498/aps.53.1236
    [19] 张喜田, 肖芝燕, 张伟力, 高 红, 王玉玺, 刘益春, 张吉英, 许 武. 高质量纳米ZnO薄膜的光致发光特性研究.  , 2003, 52(3): 740-744. doi: 10.7498/aps.52.740
    [20] 马书懿, 秦国刚, 尤力平, 王印月. 含纳米硅和纳米锗的氧化硅薄膜光致发光的比较研究.  , 2001, 50(8): 1580-1584. doi: 10.7498/aps.50.1580
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-09-14
  • 修回日期:  2011-11-03
  • 刊出日期:  2012-06-05

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