一、Preparation of the In_2O_23·Sn Films by MO-CVD Technique（论文文献综述）
李昊[1]（2021）在《SnO2纳米纤维光电探测器的构筑及其性能调控》文中进行了进一步梳理日新月异的科学技术极大地推动了光电相关材料的发展。光电探测器由于可以检测特定波段的电磁波,目前已经广泛应用于国防军事、航空航天、环境检测、生物医学、光学通信以及化学分析等领域。作为高性能光电探测器的沟道材料,一维金属氧化物纳米结构由于具有出色的电学性能,较低的成本以及优异的环境稳定性,被认为是最有前景的候选材料之一。其中,相比In2O3、Zn O纳米纤维,SnO2纳米纤维由于载流子浓度较高、光敏性较高、稳定性好、储备量大、无毒且成本低等优点,更适合作为光电探测器的沟道材料。然而目前一维纯SnO2纳米纤维光电探测器仍然面临操作电压较高、暗电流较高、能耗较高、响应/恢复速度过慢、光谱响应范围窄等科学和应用问题。因此,选择低成本、易操控的方法来调控、提高SnO2纳米纤维光电探测器的性能极为重要。针对以上问题,我们通过异种元素掺杂和构建异质结的方法对SnO2纳米纤维光电探测器的电学及光电探测性能进行调控,并取得了如下成果:（1）利用静电纺丝技术,制备了不同掺杂比例的SnZnO纳米纤维,从而降低SnO2纳米纤维的载流子浓度。当掺杂比例Sn:Zn达到8:2时（Sn8Zn2Ox）,Sn8Zn2Ox纳米纤维晶体管阈值电压调为正值,开/关电流比达到了5.87×106;0 V栅压下对应的暗电流低至9.6×10-12 A,同时在280 nm波长的光辐照下光敏性高至5.2×104,响应度达到了3.4 A W-1,探测率高达2.73×1017Jones。另外,经过500 s的持续加光测试之后,探测器的光、暗电流仍然保持良好的稳定性,电流没出现明显衰减。此外,我们还进行了光电晶体管的测试,发现该器件具有良好的记忆特性,在光读写和电擦除过程的重复测试3次后,其性能可以保持90%以上,这一结果为仿生记忆器件的制备提供了可能。（2）为了降低光电探测器的操作电压,同时提高器件响应和恢复速度、拓宽光谱响应范围,我们利用FTO玻璃作为基底构建了SnO2纳米管/钙钛矿异质结光电探测器。利用SnO2纳米管和FTO电极之间功函数差异构建了肖特基结,使得该器件的操作电压低至0.42 V。进而结合钙钛矿本身低缺陷快响应的优点,将钙钛矿薄膜覆盖在SnO2纳米管表面构筑了异质结光电探测器,其在保持SnO2纳米管优异的光敏性（2×103）的同时,响应/恢复时间降构建了低至0.075 s/0.04 s,光谱响应范围拓宽到220-800 nm。该优异的光电探测性能主要得益于SnO2纳米管和钙钛矿之间形成的Ⅱ型异质结,该异质结促进了光生电子-空穴对的分离。以上结果表明,合理的设计一维金属氧化物/钙钛矿异质结构是实现高性能光电探测器非常有效的途径之一。
祖红亮[2]（2021）在《基于不同退火保温时间制备的一维金属氧化物晶体管电子传输特性的研究》文中认为一维金属氧化物半导体纳米纤维（nanofibers,NFs）由于其特殊的化学和物理性质已经被广泛用于光电探测、化学和气体传感、显示器件等领域。在一维金属氧化物半导体NFs材料中,SnO2具有大的比表面积、较宽的带隙等优点,被广泛用于光电以及气体传感等领域,然而目前SnO2场效应晶体管（field effect transistor,FET）仍然存在着阈值电压过负、能量消耗较高等亟待解决的问题。针对以上问题,我们通过简便易行的静电纺丝工艺制备了SnO2 NFs,并通过改变NFs的退火保温时间来调控金属氧化物纳米纤维晶体管（NFs FET）的电子传输特性。主要研究工作和成果如下:（1）利用静电纺丝技术制备了SnO2 NFs,通过简单地改变NFs的退火保温时间,控制NFs中的晶粒尺寸,成功地实现了SnO2 NFs FET电学性能的精确控制,获得了高性能增强型（enhancement mode,E-mode）场效应晶体管。其中,最佳退火保温时间为60 min时,NFs中的晶粒直径约为11 nm,所构筑的器件表现出最佳的电学性能,包括较小的正阈值电压(VTH)（≈2.2 V）,较大的开关电流比(Ion/Ioff)≥106和可观的载流子迁移率(μFE)(≈2.3 cm2V-1s-1),成功地解决了SnO2NFs晶体管存在的开关电流比较低、阈值电压较负和能量消耗较高等问题。并且,所制备的NFs FET具有良好的循环稳定性,经过连续50次循环测试后晶体管的电学性能非常稳定,几乎没有发生变化。（2）为了验证改变NFs的退火保温时间可实现对多种金属氧化物NFs FET的电子传输特性的调控,我们通过静电纺丝工艺制备了ZnO NFs,研究了纤维的退火保温时间对ZnO NFs FET的电学性能的影响。同样的,在退火保温时间为60 min时,ZnO NFs FET也表现出了最佳的电学性能,阈值电压仅为0.88 V,开关电流比能够达到106以上,并且具有优异的载流子迁移率(≈5.39 cm2V-1s-1)。本实验验证了通过改变退火保温时间调控金属氧化物NFs FET电学性能的方法具有普适性。
周文冬[3]（2021）在《p-n型金属氧化物界面电荷层吸附原理与气敏选择性调控》文中研究表明CO和H2是两种常存在于二次煤气中的气体,这两种气体不仅易燃易爆,CO还具有毒性,因此,必须实时的监测在工业生产过程中泄露到空气中的这两种气体。金属氧化物半导体传感器具有灵敏度高、成本低和便携等优点成为检测气体的最优选择。遗憾的是,由于CO和H2的化学性质非常相似,很难用一种金属氧化物半导体材料对这两种气体进行准确的选择性检测。选择性差这个缺点严重制约了金属氧化物半导体传感技术的发展。本工作瞄准了气体传感器发展的限制环节,在发现了CO和H2在p型金属氧化物半导体和n型金属氧化物半导体表面的吸附活性不同的基础上,提出了可以准确识别CO和H2的p-n型金属氧化物界面电荷层吸附机理,基于该机理,调控了不同体系的p-n异质结构中p型材料和n型材料的浓度来调控电子和空穴的浓度、势垒高度和界面电荷层厚度,来提高p-n异质结构传感器对CO的气敏选择性,甚至能够准确的识别CO和H2。详细的研究内容和结果如下:（1）研究了ZnO和SnO2这两种n型半导体纳米材料的气敏性能。首先,优化了ZnO和SnO2的制备工艺和操作条件,为后续研究ZnO和SnO2基p-n复合材料的气敏性能奠定了基础。另外,ZnO和SnO2对H2的气敏响应大于CO,证明了H2在ZnO和SnO2表面的吸附活性大于CO,由于本文提出的界面电荷层吸附机理基于CO和H2在n型材料和p型材料表面的吸附活性不同,本部分工作也证明了我们提出的机理的可靠性。（2）通过调控复合材料中n型材料和p型材料的比例来调控复合材料中电子和空穴的浓度,研究了具有不同组成的n-SnO2/p-x CuO和n-ZnO/p-x CuO纳米复合材料的气敏性能。随着复合物中x值的增大,复合材料对CO和H2的气敏性能均由n型变为p型。在p-n变换处的复合材料（n-SnO2/p-2.78CuO和n-ZnO/p-0.429CuO）比具有其它组成的复合材料对CO具有更高的气敏选择性。上述研究结果证明了本文提出的方法的可行性,通过调控p-n复合材料的组成可以提高对CO的气敏选择性。（3）构筑了n-ZnO/p-x NiO复合材料并研究了不同组成的复合材料对CO和H2的气敏性能,随着复合中x值的增大,复合材料对CO和H2的气敏性能均由n型变为p型。在p-n转换的临界处的n-ZnO/p-0.425NiO复合材料在550oC烧结的条件下和350oC的测试温度下对CO呈现p型响应,对H2呈现n型的响应,该材料可以准确的识别CO和H2。利用本文提出的p-n型金属氧化物界面电荷层机理对上述现象成功的进行了解析。上述工作验证了我们提出的机理的可行性和方法的有效性,为实现对CO和H2这两种性质相似的气体的选择性识别提供了新方法和新线索。
闫彩波,周艳文,王鼎[4]（2021）在《透明导电薄膜（Ⅰ）：掺杂透明导电氧化物薄膜》文中研究表明透明导电氧化物薄膜具有良好的光电性能。作为前电极,此类半导体材料薄膜广泛应用于半导体器件。本文以典型的掺杂TCO薄膜为切入点,综述了透明导电氧化物薄膜的发展历史及应用,重点阐述了几种典型掺杂TCO薄膜的结构特征、光电特性、制备方法及应用展望。
谢明章[5]（2020）在《二维材料薄膜的PLD法制备及其光学和电学特性研究》文中研究指明在过去几十年里,信息技术飞速发展。信息技术的发展离不开集成电路产业的进步,而半导体材料是集成电路产业的基础,备受科研工作者们的关注。而随着石墨烯的发现,二维半导体材料得到了广泛的研究。由于石墨烯缺乏半导体器件所需的本征带隙,并未在器件中广泛使用。相比之下,具有本征带隙的过渡金属硫化物（TMD）、III-VI族硫化物等二维材料受到了广泛的研究。但如何获得产出稳定、大面积的薄膜一直都是制约二维材料应用的重要因素。传统上获得二维材料纳米片的方法是从块体上剥离或通过化学气相沉积（CVD）法进行合成,但都不能完全符合工业生产的要求。脉冲激光沉积（PLD）是一种传统上用来沉积氧化物薄膜的技术,如果用来沉积二维材料薄膜,便可以制备出完全覆盖衬底的薄膜,且可以解决在工业生产上所必需的大面积和稳定产出的要求。鉴于此,本文主要研究了如何使用PLD法制备高质量的具有潜在应用价值的MoS2和In Se薄膜,并探究了其光学、电学特性。主要工作如下:（一）利用PLD技术在氟金云母衬底上制备了二硫化钼（MoS2）薄膜。通过在硫氛围下退火的方法,减少了原生MoS2薄膜的缺陷和氧化。通过对比退火前后的光学、电学性质,证明了退火的有效性。首先利用PLD技术在氟金云母衬底上制备了大面积的MoS2薄膜。由于在无硫氛围下沉积,原生薄膜中不可避免的带有大量的缺陷和氧化,因此采用了在不同温度下进行硫氛围退火的方式来减少缺陷和氧化。通过X射线光电子能谱（XPS）谱峰面积计算出不同温度下退火后氧化钼的比例,确定最适退火温度约在500℃左右。最佳温度下退火后MoS2薄膜的S/Mo比为1.98:1,非常接近理论值。利用扫描电子显微镜（SEM）观察了退火前后形貌的变化。同时,拉曼光谱,光致发光（PL）光谱和X射线衍射（XRD）光谱进一步提供了结晶度改善的证据,这些都证明了退火的有效性。在电学性质上,通过以功函数固定的金为参考,对比退火前后的开尔文探针力显微镜（KPFM）图像发现,由于基本消除了氧化钼,退火后MoS2的费米能级移动了0.175 e V。（二）利用在氟金云母上生长的MoS2研究了MoS2的厚度依赖特性。和蓝宝石衬底上制备的MoS2进行了对比,研究了不同衬底对MoS2光学性质的影响。着重研究了蓝宝石衬底上MoS2的光响应特性,以及温度对单层MoS2光响应度和速度的影响。首先,通过控制激光脉冲的数量在云母上制备了一批不同层数的MoS2薄膜。利用拉曼光谱研究了声子频率、展宽的厚度依赖特性。并利用拉曼映射研究了云母衬底上MoS2形貌及均匀性随厚度的变化。3层MoS2薄膜具有最好的均匀性。退火工艺对于在蓝宝石衬底上制备的MoS2有相似的效果。但是由于表面氧化程度不同以及硫空位浓度的差异导致电子云密度的不同,在蓝宝石衬底上的MoS2的内层电子结合能比云母衬底上的稍大。由于蓝宝石衬底和云母衬底对MoS2的范德华力和应力不同,使得蓝宝石衬底上MoS2的声子红移且带隙变窄。同时蓝宝石衬底上的MoS2也呈现出相似的厚度依赖特性。通过拉曼映射和光致发光映射图像,证明了制备在蓝宝石衬底上的单层MoS2薄膜具有更好的均匀性。温度对晶格振动、能带结构有不可忽视的影响,如果要将MoS2应用于光电器件,温度效应是必须得考虑的因素。在不同层数的MoS2样品中,单层MoS2样品具有最强的光响应,在50μm×150μm的区域内响应度达到3 m AW-1。单层MoS2的变温光响应实验表明,在室温附近,温度升高会提高MoS2的光响应强度和响应时间。（三）利用PLD技术在SiO2/Si衬底上制备了一批ε相的In Se薄膜,系统的研究了温度对声子模式和带间电子跃迁的影响。使用PLD方法制备了厘米尺寸的ε-In Se薄膜,通过光学图像、拉曼映射和原子力显微镜（AFM）图片证明薄膜具有较好的均匀性和单一的ε相。为探究温度对其声子模式的影响,在123 K到423 K的温度范围内,通过变温拉曼光谱研究了晶格振动随温度的变化。因于晶格的热膨胀和非谐效应,声子的频率随着温度升高而红移。212)、112)和122)模式的频率和半高宽都表现出了与温度的强线性关系,而122)（）模式的频率和半高宽变化显示出了与温度的强非线性关系,这可能是因为温度升高减弱了激光和晶体之间的共振效应。为探究温度对其电子跃迁的影响,通过变温椭圆偏振光谱以及Tauc-Lorentz模型研究了其能带结构。拟合结果表明在1.33、1.61、2.53、3.73和4.64 e V附近存在五个电子跃迁,并大体上随温度上升而红移。通过Bose-Einstein模型,用电子-声子相互作用解释了In Se薄膜的光学带隙随温度的变化。
张昕宇[6]（2020）在《AZO/Ni/Ag/AZO薄膜的光电性能及其稳定性研究》文中指出透明导电薄膜在各类电池、平板显示、低辐射玻璃、电磁屏蔽等领域中都有广泛的应用。随着社会的信息化势头和光电产业欣欣向荣的发展,当前产业化的掺锡氧化铟（ITO）薄膜逐渐无法满足上游需求者和下游相关产业对透明导电薄膜的大量需求和高性能要求。电介质/金属/电介质（DMD）结构多层薄膜可以将金属膜与电介质层的优势互补,且在室温下制备即可获得高光电性能,此外,得益于金属良好的延展性,DMD结构薄膜可以通过卷对卷沉积技术实现柔性大面积薄膜的制备,应用前景广泛。但是目前最常用的Ag基多层薄膜由于夹层金属Ag在长期或高温下使用时易发生扩散和氧化而使光电性能明显劣化,给实际应用带来诸多限制以及高额的更换修复成本,严重影响使用效果。因此在保证薄膜光电性能的同时提高其稳定性成为当前研究者关注的热点。针对以上问题,本文在保证光电性能的前提下,提出在AZO/Ag/AZO多层薄膜中引入薄Ni层,以使其作为阻挡层限制Ag原子的扩散和氧化,从而提高薄膜的稳定性。本文通过改变金属及电介质的厚度参数,探究结构形貌以及光电性能变化规律,得到具有最佳性能的AZO/Ni/Ag/AZO薄膜对应的各介质层厚:AZO为45nm,Ni为4nm,Ag为8nm,对应薄膜的可见光最高透过率达78.7%,面电阻为6.352Ω/sq,品质因数值为14.35×10-3Ω-1。在此基础上,将AZO/Ni/Ag/AZO薄膜和作为对比的AZO/Ag/AZO薄膜在氮气和空气这两种环境中高温处理一段时间,通过XRD、AFM以及紫外可见光光分度计、霍尔效应等手段探究二者结构、形貌以及光电性能的变化,分析Ni在其中的作用机制。结果表明,无论是高温无氧还是高温易氧化环境,Ni层的加入使薄膜可以在500℃处理后仍基本保持原先优良的光电性能,AZO/Ni/Ag/AZO薄膜光电性能的稳定性要远优于AZO/Ag/AZO薄膜,是一种光电性能优异且稳定性高的透明导电薄膜。除实验方面的工作外,本文还通过传输矩阵法理论计算和TFCalc光学设计软件仿真得到Ag膜、Ni/Ag膜以及AZO/Ni/Ag/AZO多层薄膜的光学性能,并比较了两种方法的优劣。研究表明,反射在Ag膜对光的损耗中占主要地位,而在Ni/Ag膜中薄膜对光的损耗中吸收占较大比例;对于AZO/Ni/Ag/AZO薄膜,光的干涉相消受中间金属层的影响很小,AZO层厚度的增大会带来透过率的先升后降。基于AZO/Ni/Ag/AZO薄膜优异的光电性能,本文通过CST电磁仿真软件得到薄膜对2～40GHz宽频电磁波以及核电磁脉冲的屏蔽效能。仿真结果表明,AZO/Ni/Ag/AZO薄膜的电磁屏蔽特性优异,是一种性能稳定的透明电磁屏蔽材料。
熊海龙[7]（2020）在《特定聚合物导向介孔材料的合成与应用》文中研究说明介孔材料凭借其超高的比表面积、非常大的孔容、特殊的孔道结构、精确可控的孔尺寸等本征属性,在能源存储与转换、催化、生物医药、吸附与分离等热点领域有着巨大的应用前景。经过二十多年的研究与发展,硅基介孔材料的合成已经较为成熟,然而,非硅基介孔材料的设计合成依然存在如下挑战:（1）拓展介孔材料的合成体系。与硅基前驱体相比,非硅基前驱体（尤其是金属氯盐和金属醇盐）的水解和缩聚过程是难以控制的。因此,非硅基介孔材料的合成只适用于有机溶剂合成体系;（2）实现介孔材料的晶体结构与孔结构的精确调控;（3）开发低成本、高产量的合成策略,推动介孔材料的工业化。介孔材料的合成需要使用昂贵的表面活性剂或者嵌段共聚物作为模板剂,它们的合成周期长达几天甚至一周的时间,极大地限制了介孔材料的大规模生产和工业化应用。（4）丰富介孔材料家族的成员,开发结构新颖的介孔材料。现有的分子自组装技术和纳米浇铸工艺已经不适用于合成结晶温度超高的、结构复杂的介孔材料,例如钠离子超导体材料、钙钛矿材料、尖晶石材料等。因此,为了满足日益增长的应用需求,需要不断地探索和开发合成结构复杂的介孔材料的新策略。本论文以优化介孔材料的合成为主旨,开创性的使用特定的聚合物作为造孔剂,设计合成了一系列具有超高比表面积和高结晶度的介孔材料,系统的研究了材料的孔结构、比表面积、形貌、结晶度等因素对光催化活性和电化学性能的影响。本论文的第二章,我们利用非表面活性剂阳离子聚合物聚乙烯亚胺或者聚二甲基二烯丙基氯化铵作为造孔剂,金属醇盐作为金属氧化物前驱体,乙酸作为pH调节剂和络合剂,开发了一种简单有效的聚合物导向自组装策略,在纯水体系下合成了一系列具有超高比表面积的介孔金属氧化物材料,包括TiO2、Al2O3、HfO2、Nb2O5、Ta2O5、ZrO2、SnO2。通过改变反应体系中金属氧化物前驱体和聚合物之间的相互作用,可以精确地调控材料的孔结构、晶体结构和形貌。以介孔TiO2为例,样品的比表面积在226 m2 g-1到733 m2 g-1之间可控。在光催化水裂解析氢实验中,介孔TiO2表现出卓越的光催化活性,析氢速率高达3.68 mmol h-1 g-1。本论文的第三章,我们利用四氯化钛作为金属氧化物前驱体,聚乙烯亚胺作为造孔剂,乙酸和盐酸作为络合剂,去离子水作为溶剂,提出了一种聚合物辅助的协调介导自组装策略合成具有高比表面积的介孔多相复合的TiO2光催化剂。通过选择合适的酸性介质的种类,能够精确地调控TiO2同质异形体的晶体结构,实现从单一相（金红石和锐钛矿）到双相复合（金红石/锐钛矿和锐钛矿/板钛矿）以及到三相复合（金红石/锐钛矿/板钛矿）的调变。通过改变酸性介质的用量,可以控制每个相所占的含量（0100%）。在光催化水裂解制氢实验中,由于异质结和介观结构的协同作用,三相TiO2光催化剂展现最佳的光催化活性,超过了商业P25和其它同质异形体。另外,利用固体紫外可见漫反射光谱、莫特肖特基以及价带X射线光电子能谱等技术详细地研究了相结对光催化性能的影响,提出电子和空穴在三相TiO2光催化剂中的传输路径,对后续的光催化机理的研究提供了一条新的思路。本论文的第四章,我们开发了一种简单的无溶剂自组装策略批量化合成具有大比表面积和高结晶度的介孔材料,包括单组分的介孔材料（SiO2、TiO2、Ta2O5、Nb2O5、HfO2、Al2O3、ZrO2）和多组分的介孔材料,例如,掺杂的介孔材料（yNb掺杂的TiO2）、复合的介孔材料（Nb2O5-TiO2复合物）和多元金属氧化物（TiNb2O7）。与传统的基于溶液的自组装方法相比,本工艺不需要任何溶剂并且使用廉价的聚乙烯亚胺作为模板剂替代昂贵的表面活性剂,极大的降低合成成本和能源的消耗以及环境污染。在室温下研磨五分钟即可完成聚合物与无机前驱体之间的自组装,使得我们所开发的方法可以大规模地生产介孔材料,极大的推动了介孔材料的工业化。用该方法合成的介孔材料同时拥有高的结晶性和完好的孔隙率,在众多的领域有着非常大的应用价值。本论文的第五章,我们使用四氢呋喃、乙醇和去离子水作为共溶剂,嵌段共聚物作为结构导向剂,开发了一种简单的聚合物辅助的调幅分解策略合成一系列高度相互连通的等级孔钠离子超导体结构材料,包括Li3V2（PO4）3、Na3V2（PO4）3、K3V2（PO4）3、Na2TiV（PO4）3、Na4MnV（PO4）3。根据溶剂沸点的差异,通过可控的挥发溶剂同时诱导了宏观相分离和介观相分离。X射线计算机断层扫描、扫描电镜和透射电镜等技术证明这些材料由碳包覆的纳米晶组成并且拥有相互连通的介孔—大孔复合结构。合成的等级孔Na3V2（PO4）3材料作为钠离子电池正极材料时展现了优越的电化学性能。我们相信该方法对具有高结晶温度的、结构复杂的多孔材料的合成有着重要的指导意义。
闫光远[8]（2020）在《基于离子层外延生长法合成超薄金属氧化物纳米片及其性能研究》文中研究指明自从石墨烯问世以来,超薄二维纳米材料（也叫超薄纳米片）己经迅速崛起并在纳米技术的很多研究领域占据关键地位。由于超薄的原子级厚度和超高的比表面积,超薄二维纳米材料可以表现出与其体相或其他纳米结构更加不同的优异物理化学性质,因此已经在很多研究领域包括磁性材料、催化剂、能量储存和转化、传感器、电子和光电设备以及生物医学器件方面有着广泛的应用。但目前的合成方法主要适用于层状材料,而对于适合非层状材料的合成方法却很有限,因此超薄二维纳米材料的合成依然面临很大的困难和挑战。所以拓展一种能够适用于多种研究领域的超薄二维纳米材料的合成方法,不仅可以解决超薄二维纳米材料合成难的问题,而且可以大大丰富二维纳米材料的种类,并给众多研究领域带来优异的物理化学性能。同时,作为最具吸引力的功能材料之一,金属氧化物基超薄二维纳米材料表现出独特的电子跃迁、电学和光学等特性,因此研发新型的金属氧化物基超薄二维纳米材料具有重要的研究意义。本文基于一种简单的离子层外延生长法（ILE）,合成了三种新型的超薄金属氧化物二维纳米材料,并分别探索了其在磁学、电催化和光电催化不同研究领域的应用,进而表明了离子层外延生长法可以作为一种在多种研究领域均适用的超薄二维纳米材料的合成策略,为不同研究领域设计和开发性能优异的超薄二维纳米材料提供了新思路、新途径。本文主要研究结论如下:采用离子层外延生长法合成了超薄二维形貌的磁性材料,超薄氧化铈基有机-无机杂化纳米片（hy-CeO2-x）。该方法采用混合的有机表面活性剂分子硬脂酸（SA）和油酰胺（OAM）在水-空气界面引导纳米片的生长,得到厚度在0.67 nm到3.01 nm范围内的六边形超薄纳米片。磁性测试结果表明,hy-CeO2-x纳米片的磁性随厚度减小而增强。当它们的厚度降低到0.67 nm时,纳米片的饱和磁化强度（Ms）显着增加到0.149 emu/g,此饱和磁化强度的数值分别是报道过的典型CeO2薄膜和CeO2纳米颗粒的约5倍和20倍。这种强健的铁磁性归因于有机表面活性剂分子与无机CeO2-x纳米片之间的杂化作用,该杂化稳定了高浓度的氧空位（Vo）,并且促使了有机表面活性剂分子层与氧化铈层之间的电子转移。通过在hy-CeO2-x纳米片表面进行原子层沉积（ALD）Al2O3薄膜,使Vo浓度由15.5%增加到20.6%,从而使饱和磁化强度进一步增加到0.19 emu/g。对纳米片在不同的气体氛围下（H2,Ar和空气）的退火处理调节了 Vo浓度和有机层与无机层之间的键合状态,进一步证实了 hy-CeO2-x纳米片中强健的铁磁性归因于有机的表面活性剂分子与CeO2-x纳米片之间的杂化作用。将离子层外延生长法的应用拓展至合成超薄二维形貌的电催化剂材料。通过该方法合成了超薄La2O3纳米片,并结合随后的Ar退火处理使纳米片表面析出纳米颗粒,最终得到具有纳米颗粒杂化的2.27 nm La2O3超薄纳米片（La2O3@NP-NS）。AFM和TEM结果证实了 La2O3@NP-NS是一种细小晶态的La2O3纳米颗粒镶嵌在非晶的La2O3超薄纳米片基质表面的结构。电化学测试结果表明,当La2O3@NP-NS纳米片厚度降低到2.27 nm时,表现出优异的电催化析氧反应（OER）性能,在电流密度为10 mA cm-2时表现出较低的过电势310 mV,较小的塔菲尔斜率43.1 mV dec-1和电荷转移电阻38Ω。同时在310 mV过电势时,2.27 nm La2O3@NP-NS的质量活性（6666.7 A g-1）比基准的 IrO2（4.4 A g-1）和 RuO2（2.05 A g-1）高出 3 个数量级,比商业 La2O3（0.048 A g-1）高出5个数量级。该纳米片同时表现出良好的稳定性,在11小时的连续OER反应后,依然能保持90%的电流密度。将离子层外延生长法进一步拓展至合成超薄二维形貌的光电催化剂材料。通过此方法合成了厚度为2.47 nm的In2O3超薄纳米片,将此超薄In2O3纳米片引入到Si纳米线阵列（NW）基光电极Si NW/TiO2表面作为助催化剂,形成的新型复合光电极Si NW/TiO2/2.47nm In2O3 表现出了较低的起始电位 0.6 V vs RHE（reversible hydrogen electrode）和高达2.25%的光能转化效率,同时在电势1.6 V vs RHE下,表现出高达36.9 mA cm-2的饱和光电流密度,此光电流密度数值分别是相同电势下未负载超薄In2O3纳米片的Si NW/TiO2光电极和将In2O3纳米颗粒（NP）作为表面助催化剂时的Si NW/TiO2/In2O3 NP光电极的约16倍和335倍。同时表现出5小时的光电化学稳定性。揭示了 Si NW/TiO2/2.47 nm In2O3表现出优异的光电催化性能机理是由于In2O3超薄纳米片在光电极Si NW/TiO2表面作为助催化剂时,可以在不降低光吸收率的前提下,显着地提高光电极的电荷分离效率和电荷注入效率。同时揭示了光电极稳定性的增强是由于In2O3超薄纳米片在光电极Si NW/TiO2表面的负载保护了 Si基光电极在电解质溶液不被腐蚀。基于以上研究开发了三种性能优异的超薄金属氧化物二维纳米材料,并成功把离子层外延生长法推广到合成新型超薄二维纳米材料的应用之中,表明了 ILE法可以作为一种适用于多种领域的超薄二维纳米材料的合成方法,这对于解决超薄二维纳米材料合成难的问题和进一步丰富二维纳米材料的理论体系具有重要的研究意义。
丁培[9]（2020）在《ZnO基复合纳米材料对痕量有毒气体的气敏性研究》文中进行了进一步梳理作为传感器家族的重要成员,气敏传感器可以通过将被测气体的成分浓度等特性转换为电信号来实现对气体的定量和定性检测,在工业、环境保护和医疗领域发挥着重要作用。ZnO基气体传感器是金属氧化物半导体传感器的最早且使用最广泛的分支。自上世纪被发现以来,它们因其成本低、携带方便、制备简单和高灵敏度而备受关注。本文基于使用广泛的ZnO气敏材料,利用水热法制备了一系列ZnO基复合纳米材料,并将所制备的ZnO基复合纳米材料用作气体传感器,探究了其对低浓度H2S和丙酮气体的气敏性能,分析了异质结构的形成、贵金属掺杂和纳米尺寸对ZnO基气敏材料传感性能的影响。主要研究内容和结果如下:1.采用两步水热法合成ZnS修饰ZnO纳米线的新型复合纳米ZnO-ZnS-x（x=5,10,15,20）异质结,并对其形貌和结构进行表征。结果表明,随着Na2S溶液浓度的增加,所形成的异质结中ZnS的含量增加,同时伴随着ZnO-ZnS异质结的纳米线棱线由清晰到模糊,表明ZnS壳结构的厚度增大。气敏测试结果表明,与纯ZnO-NWs相比,除ZnO-ZnS-20外,不同浓度Na2S溶液制备的ZnO-ZnS-x异质结在不同工作温度下对H2S的响应值均有显着提高,它们的最佳工作温度均为300℃。其中ZnO-ZnS-10对H2S表现出最高的气敏性,其在更低工作温度150℃时对5 ppm的H2S的响应值（0.68）与纯ZnO-NWs在300℃时的响应值（0.72）接近,表明适当含量ZnS壳结构的形成可显着增强ZnO-NWs在较低工作温度时对H2S的响应,实现了传感器对H2S气体的低温检测,同时有效降低了传感器的能耗。该材料制备的传感器被放置5周后,其响应值随时间的变化较小,表现出很好的测量稳定性。2.通过简单的一步低温水热法合成平均直径为150 nm的ZnO纳米线,接着通过聚乙烯吡咯烷酮（PVP）介导的光化学沉积法（PCD）制备Pd掺杂的ZnO纳米结构,并对其形貌和结构进行表征,研究了其对丙酮气体的敏感性能。研究结果表明,PVP的添加量对Pd纳米粒子在ZnO纳米线上的负载情况有较大影响,当PVP的添加量为48 mg时,Pd粒子在ZnO-NWs表面分散的均匀性最好;在200-400℃范围内,四种不同Pd掺杂量的Pd-ZnO-x（x=12,48,90,180）传感器对丙酮气体的响应值均比纯ZnO-NWs传感器高,其中Pd-ZnO-48在所有Pd-ZnO-x中具有最佳的气敏性能;所有传感器的最佳工作温度都为300℃,在此温度下Pd-ZnO-48传感器对20 ppm丙酮气体的响应值为0.6,约是纯ZnO-NWs在相同条件下的响应值（0.23）的3倍。在相同浓度的8种干扰气体存在下,经比较发现Pd-ZnO-48比纯ZnO-NWs有着更高的选择性。3.利用简单的低温水热法,通过合理调控初始原料中的摩尔比、水热时间、水热温度等参数,有效地调控纳米结构的尺寸,制备出平均直径为50 nm的ZnO-NWs,采用PVP介导的光化学沉积法（PCD）在ZnO-NWs上掺杂Pd粒子形成Pd-ZnO-x（x=12,48,90,180）复合纳米结构,并对其形貌和结构进行表征,研究了 Pd-ZnO复合纳米结构的尺寸对其气敏性能的影响。测试结果表明,与150 nm的ZnO-NWs和Pd-ZnO-x相比,50 nm的ZnO-NWs和Pd-ZnO-x传感器在灵敏度与选择性上表现出更大的优势。其中PVP添加量为48 mg时制备的50nm Pd-ZnO-48具有最高响应值,其最佳工作温度为300℃,该温度下其对1ppm、3ppm、5ppm、10ppm、20ppm的丙酮气体的响应值分别高达0.28、0.45、0.52、0.66、0.89。该超高敏感效应除了归因于Pd-ZnO之间的化学敏化和电子敏华效应,同时与ZnO的纳米尺寸效应有关。
刘小灿[10]（2020）在《In2O3与WS2纳米线的制备、结构与物性》文中提出一维半导体纳米材料在显示、发光、电池、磁性、场发射器件等多个领域拥有良好的应用前景,引起了人们广泛的关注。本文利用化学气相沉积（CVD）法成功制备了Cu-Sn共掺杂In2O3纳米线以及WS2纳米线。首先,我们对Cu-Sn共掺In2O3纳米线的晶体结构及性能进行分析,并进一步引入N元素调控共掺In2O3体系的结构与性能。其次,通过控制变量法来调控WS2纳米线的形貌,获得最佳制备工艺条件,进一步深入研究WS2纳米线的结构与性能。获得如下结论:（1）利用CVD法成功制备了Cu-Sn和Cu-Sn-N共掺In2O3纳米线。通过XRD、EDS和XAFS测试得出Cu、Sn和N原子能够很好地掺杂进入到In2O3的晶格中。SEM、TEM和SAED分析表明所有样品均具有良好的形貌且产物为单晶结构。XPS和AES测试结果表明In、Sn、Cu和N元素分别以In3+、Sn4+、Cu+和N3-离子态形式存在于In2O3的晶格中,O元素分别以晶格氧(O2-)和氧空位缺陷（Vo）这两种形式存在。场致电子发射测试（FE）显示制备的掺杂In2O3纳米线表现出良好的场发射性能,N元素的共掺杂有助于提高体系中场发射的稳定性。Cu-Sn共掺杂In2O3纳米线具有明显的室温铁磁有序,且N的共掺杂能显着增强室温铁磁性。由第一性原理计算分析得知,Sn的共掺杂能使Cu-O-Cu的反铁磁偶合转变为铁磁偶合,而N的共掺杂也会形成Cu-N-Cu的铁磁性偶合,从而增强体系铁磁性。可以断定,Cu-Sn以及Cu-Sn-N共掺In2O3纳米线样品中的室温铁磁性起源于氧空位相关的束缚磁极子机制以及Cu-N-Cu-Sn的超交换作用共同诱导。（2）利用CVD法制备出了WS2纳米线。通过SEM图像分析得出,反应温度850℃、气体流量60sccm、衬底位置2cm和反应时间60min为生长纳米线的最佳条件。XRD和Raman测试表明,样品中以六方相WS2为主,但也存在少量的WO3相。TEM、HRTEM、SAED和Mapping测试表明,生长的纳米线直径在200 nm左右,沿着〈100〉方向生长,具有非常高的结晶质量,纳米线的组成元素为W、S和O,且在纳米线中分布均匀。XPS深度剖析证实了生长的纳米线中存在WS2和WO3相。纳米线表面部分明显以WS2成分为主,随着Ar+刻蚀深度增加,WO3相增多,表明纳米线样品外表面相较于内层的WO3硫化的更彻底。场致电子发射（FE）性能测试表明:制备的纳米线表现出良好的场发射性能,开启场强和阈值场强分别为Eto=2.4V和Ethr=6.8V,且场发射性能具有很好的稳定性。光学显微镜（OM）展示出WS2纳米线在生长初期的形貌,该形貌的形成可能与反应源中的Na Cl有关,其能够降低反应源料熔点和改变生长方式。同时,我们运用VS机制具体解释了其生长过程。
二、Preparation of the In_2O_23·Sn Films by MO-CVD Technique（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Preparation of the In_2O_23·Sn Films by MO-CVD Technique（论文提纲范文）
（1）SnO2纳米纤维光电探测器的构筑及其性能调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光电探测器的简介 |
| 1.1.1 光电探测器的研究背景及应用 |
| 1.1.2 光电探测器的原理及分类 |
| 1.1.3 光电探测器的主要参数 |
| 1.2 光电纳米材料 |
| 1.2.1 纳米材料的简介 |
| 1.2.2 光电纳米材料的发展趋势 |
| 1.2.3 一维光电纳米材料 |
| 1.3 静电纺丝法 |
| 1.3.1 静电纺丝法的介绍 |
| 1.3.2 静电纺丝法的影响因素 |
| 1.4 一维金属氧化物纳米纤维在光电探测器中的研究现状 |
| 1.4.1 ZnO纳米纤维及其异质结光电探测器 |
| 1.4.2 SnO_2纳米纤维光电探测器及其性能调控 |
| 1.4.3 金属氧化物与钙钛矿异质结光电探测器 |
| 1.5 本论文的选题意义与研究内容 |
| 第二章 Zn掺杂调控一维SnO_2光电探测器及光电晶体管的性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 前驱体溶液的制备 |
| 2.2.2 静电纺丝法构建器件 |
| 2.2.3 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 SnO_2纳米管/钙钛矿异质结光电探测器的构筑及性能调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 SnO_2纳米管的合成 |
| 3.2.2 SnO_2纳米管/钙钛矿异质结的构建 |
| 3.2.3 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 本论文的成果总结 |
| 4.2 后期工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 一、发表的科研论文 |
| 二、获奖情况 |
| 致谢 |
（2）基于不同退火保温时间制备的一维金属氧化物晶体管电子传输特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 一维金属氧化物场效应晶体管的简介 |
| 1.1.1 场效应晶体管的研究背景 |
| 1.1.2 一维金属氧化物场效应晶体管的原理 |
| 1.2 一维金属氧化物半导体 |
| 1.2.1 金属氧化物半导体的简介 |
| 1.2.2 一维金属氧化物材料的制备 |
| 1.3 一维金属氧化物纳米纤维的应用 |
| 1.3.1 一维金属氧化物纳米纤维在光电探测器中的应用 |
| 1.3.2 一维金属氧化物纳米纤维在气体探测器中的应用 |
| 1.3.3 一维金属氧化物纳米纤维在类神经突触中的应用 |
| 1.4 本论文的选题意义以及研究内容 |
| 第二章 SnO_2纳米纤维场效应晶体管电子传输特性的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品与仪器 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 SnO_2纳米纤维的微观结构表征 |
| 2.3.2 SnO_2纳米纤维场效应晶体管的电学性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 ZnO纳米纤维场效应晶体管电子传输特性的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品与仪器 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 ZnO纳米纤维的表征 |
| 3.3.2 ZnO纳米纤维场效应晶体管的电学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 本论文的主要工作和结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 一、发表的科研论文 |
| 二、获奖情况 |
| 致谢 |
（3）p-n型金属氧化物界面电荷层吸附原理与气敏选择性调控（论文提纲范文）
| 创新点摘要 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 金属氧化物气体传感器概述 |
| 1.2.1 金属氧化物气敏传感器的发展和分类 |
| 1.2.2 金属氧化物气体传感器的气敏性能指标 |
| 1.2.3 金属氧化物半导体传感器的气敏机理 |
| 1.3 p-n型金属氧化物气体传感器 |
| 1.3.1 p-n型金属氧化物气体传感器的制备方法 |
| 1.3.2 p-n型金属氧化物气体传感器的应用 |
| 1.3.3 p-n型金属氧化物气体传感器的气敏机理 |
| 1.4 金属氧化物气体传感器的气敏选择性 |
| 1.4.1 金属氧化物气体传感器气敏选择性概述 |
| 1.4.2 提高金属氧化物气体传感器气敏选择性的方法 |
| 1.4.3 p-n型金属氧化物传感器在气敏选择性中的应用 |
| 1.5 研究内容 |
| 参考文献 |
| 2.实验试剂和测试表征 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 表征与测试 |
| 2.2.1 材料合成所用仪器 |
| 2.2.2 材料的表征 |
| 2.2.3 传感器器件的制备 |
| 2.2.4 材料的气敏性测试 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 3.SnO_2纳米材料的制备及其气敏性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SnO_2纳米材料的制备 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 SnO_2纳米材料的表征 |
| 3.3.2 SnO_2纳米材料对CO和 H_2的气敏性能 |
| 3.3.3 SnO_2纳米材料气敏机理的分析与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 4.ZnO纳米材料的制备及其气敏性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ZnO纳米材料的制备 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 ZnO纳米材料的表征 |
| 4.3.2 ZnO纳米材料对CO和 H_2的气敏性能 |
| 4.3.3 ZnO纳米材料气敏机理的分析与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 5.n-SnO_2/p-CuO纳米复合材料对CO的气敏选择性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 n-SnO_2/p-CuO纳米复合材料的制备 |
| 5.3 实验结果与讨论 |
| 5.3.1 n-SnO_2/p-CuO纳米复合材料的表征 |
| 5.3.2 n-SnO_2/p-CuO纳米复合材料对CO和 H_2的气敏性能 |
| 5.3.3 n-SnO_2/p-CuO纳米复合材料气敏机理的分析与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 6.n-ZnO/p-CuO纳米复合材料对CO的气敏选择性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 n-ZnO/p-CuO纳米复合材料的制备 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 n-ZnO/p-CuO纳米复合材料的表征 |
| 6.3.2 n-ZnO/p-CuO纳米复合材料对CO和 H_2的气敏性能 |
| 6.3.3 n-ZnO/p-CuO纳米复合材料气敏机理的分析与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 7.n-ZnO/p-NiO纳米复合材料对CO和H_2选择性识别的研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 n-ZnO/p-NiO纳米复合材料的制备 |
| 7.3 实验结果与讨论 |
| 7.3.1 n-ZnO/p-NiO纳米复合材料的表征 |
| 7.3.2 n-ZnO/p-NiO纳米复合材料对CO和 H_2的气敏性能 |
| 7.3.3 n-ZnO/p-NiO纳米复合材料气敏机理的分析和讨论 |
| 7.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 8.结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）二维材料薄膜的PLD法制备及其光学和电学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 常见二维材料的制备方式 |
| 1.2.1 机械、化学和液相剥离法 |
| 1.2.2 化学气相沉积法 |
| 1.2.3 分子束外延和磁控溅射等方法 |
| 1.3 脉冲激光沉积技术制备二维材料的进展 |
| 1.3.1 石墨烯材料 |
| 1.3.2 MoS_2材料 |
| 1.3.3 GaSe和 InSe等 III-VI族硫化物 |
| 1.4 实验设备 |
| 1.4.1 脉冲激光沉积系统 |
| 1.4.2 管式炉退火系统 |
| 1.5 光学及电学测试手段 |
| 1.5.1 拉曼光谱和光致发光光谱 |
| 1.5.2 原子力显微镜和开尔文探针力显微镜 |
| 1.5.3 X射线光电子能谱 |
| 1.5.4 扫描电子显微镜和X射线能谱分析 |
| 1.5.5 X射线衍射光谱 |
| 1.5.6 椭圆偏振光谱 |
| 1.5.7 光电性能表征 |
| 1.6 本论文的研究意义和主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 脉冲激光沉积法制备MoS_2薄膜 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MoS_2的制备与退火 |
| 2.3 MoS_2薄膜退火效果研究 |
| 2.3.1 MoS_2薄膜退火前后的价态、组分变化 |
| 2.3.2 MoS_2薄膜退火前后的形貌变化 |
| 2.3.3 MoS_2薄膜退火前后的结晶性变化 |
| 2.3.4 MoS_2薄膜退火前后的表面电势的变化 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 MoS_2的厚度依赖特性、衬底影响及光响应研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MoS_2的厚度依赖特性 |
| 3.2.1 MoS_2晶格振动随厚度的变化 |
| 3.2.2 MoS_2均一性和形貌随厚度的变化 |
| 3.3 不同衬底对MoS_2的影响 |
| 3.3.1 衬底对MoS_2价态和组分的影响 |
| 3.3.2 衬底对MoS_2晶格振动和带隙的影响 |
| 3.3.3 衬底对MoS_2厚度依赖特性的影响 |
| 3.4 柔性状态下云母衬底上MoS_2的晶格振动 |
| 3.5 蓝宝石衬底上单层MoS_2的光响应 |
| 3.5.1 光响应测试样品上单层MoS_2薄膜的均匀性与结晶性 |
| 3.5.2 MoS_2的光响应 |
| 3.5.3 MoS_2的光响应特性随温度的变化 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 InSe的制备以及声子模式和电子跃迁随温度的演化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 InSe薄膜的的制备、结构与形貌 |
| 4.2.1 不同温度下InSe薄膜的的制备过程 |
| 4.2.2 不同温度下制备的InSe薄膜的晶体结构 |
| 4.2.3 InSe薄膜的形貌 |
| 4.3 InSe薄膜的价态和组分 |
| 4.4 InSe薄膜的形貌随厚度的变化 |
| 4.5 InSe薄膜晶格振动随温度的变化 |
| 4.5.1 InSe薄膜的变温拉曼光谱 |
| 4.5.2 InSe薄膜声子频率、半高宽、强度随温度的变化 |
| 4.6 InSe薄膜的能带结构和变温电子跃迁 |
| 4.6.1 InSe薄膜的变温椭圆偏振光谱 |
| 4.6.2 InSe薄膜常温下的带间电子跃迁 |
| 4.6.3 InSe薄膜的带间电子跃迁随温度的变化 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 成果总结 |
| 5.2 展望 |
| 附录 Ⅰ 图表清单 |
| 附录 Ⅱ 攻读博士学位期间的科研成果 |
| 附录 Ⅲ 致谢 |
（6）AZO/Ni/Ag/AZO薄膜的光电性能及其稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 透明导电薄膜概述 |
| 1.2.1 超薄金属膜 |
| 1.2.2 金属网格 |
| 1.2.3 碳材料薄膜 |
| 1.2.4 金属氧化物薄膜 |
| 1.2.5 复合型薄膜 |
| 1.2.6 对比与总结 |
| 1.3 DMD结构多层复合薄膜 |
| 1.3.1 制备方法 |
| 1.3.2 DMD多层复合薄膜结构与性能设计原理 |
| 1.3.3 研究现状及评述 |
| 1.4 基于薄膜光学理论的设计方法概述 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 薄膜的实验与表征 |
| 2.1 研究思路设计 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.2.1 薄膜的制备 |
| 2.2.2 薄膜的高温处理 |
| 2.3 样品的表征与测试介绍 |
| 2.3.1 表面轮廓仪 |
| 2.3.2 X射线衍射仪 |
| 2.3.3 原子力扫描探针显微镜 |
| 2.3.4 紫外-可见光分光光度计 |
| 2.3.5 霍尔效应测试仪 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于光学原理的薄膜结构设计 |
| 3.1 薄膜光学特性的理论计算 |
| 3.1.1 理论计算方法 |
| 3.1.2 Ag膜和Ni/Ag膜透光特性的计算结果 |
| 3.1.3 AZO/Ni/Ag/AZO薄膜透光率的计算与分析 |
| 3.2 TFCalc软件仿真薄膜的光学特性 |
| 3.2.1 薄膜的仿真设计流程 |
| 3.2.2 Ag和 Ni/Ag薄膜的仿真结果分析 |
| 3.2.3 AZO/Ni/Ag/AZO薄膜的仿真结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 AZO/Ni/Ag/AZO薄膜的光电性能及其优化 |
| 4.1 Ag膜的光电性能研究 |
| 4.1.1 沉积气压的探究 |
| 4.1.2 不同厚度Ag膜光电性能的探究 |
| 4.2 Ni(t)/Ag(8nm)薄膜的结构和性能研究 |
| 4.2.1 Ni/Ag膜的结构与形貌表征分析 |
| 4.2.2 Ni/Ag膜的光电性能 |
| 4.3 AZO厚度对AZO/Ni/Ag/AZO膜性能的影响 |
| 4.3.1 XRD结构分析 |
| 4.3.2 表面形貌表征 |
| 4.3.3 光电性能 |
| 4.4 最优AZO/Ni/Ag/AZO薄膜的电磁屏蔽特性验证 |
| 4.4.1 电磁屏蔽原理及分析 |
| 4.4.2 仿真背景及所用软件简介 |
| 4.4.3 AZO/Ni/Ag/AZO薄膜的电磁屏蔽效能仿真 |
| 4.4.4 AZO/Ni/Ag/AZO薄膜的核电磁脉冲防护性能仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 AZO/Ni/Ag/AZO薄膜的热稳定性及Ni对薄膜性能的影响 |
| 5.1 Ni层对DMD多层薄膜光电性能对比 |
| 5.2 氮气气氛高温处理后的薄膜性能对比研究 |
| 5.2.1 结构分析 |
| 5.2.2 表面形貌 |
| 5.2.3 薄膜在高温无氧环境中的光电稳定性 |
| 5.3 空气中高温处理后的薄膜性能对比研究 |
| 5.3.1 结构分析 |
| 5.3.2 表面形貌 |
| 5.3.3 薄膜在高温易氧化环境中的光电稳定性 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）特定聚合物导向介孔材料的合成与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 介孔材料的简介 |
| 1.2 介孔材料的合成方法 |
| 1.2.1 软模板法 |
| 1.2.2 硬模板法 |
| 1.2.3 无模板法 |
| 1.3 介孔材料的分类 |
| 1.3.1 介孔硅基材料 |
| 1.3.2 介孔碳材料 |
| 1.3.3 介孔金属氧化物材料 |
| 1.3.4 介孔金属 |
| 1.4 介孔材料的应用 |
| 1.4.1 锂离子电池 |
| 1.4.2 锂硫电池 |
| 1.4.3 气体传感 |
| 1.4.4 催化 |
| 1.4.5 吸附与分离 |
| 1.5 选题的目的与意义 |
| 1.6 本论文所使用的表征仪器和型号 |
| 参考文献 |
| 第2章 聚合物导向自组装策略合成超高比表面积的介孔金属氧化物 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.2.3 光催化活性测试 |
| 2.2.4 光电化学性质测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 聚合物导向自组装法合成介孔TiO_2 及其结构和形貌表征 |
| 2.3.2 合成机理研究 |
| 2.3.3 普适性研究 |
| 2.3.4 介孔TiO_2 的光催化性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 晶体结构可调的介孔TiO_2同质异形体的可控合成及其光催化水裂解制氢性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.2.3 光催化活性测试 |
| 3.2.4 光电化学性质测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 TiO_2 同质异形体的晶体结构和介观结构表征 |
| 3.3.2 介孔TiO_2 同质异形体的光催化性能研究 |
| 3.3.3 光催化机理研究 |
| 3.3.4 三相TiO_2 的能带结构及其可能的电荷转移方式 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 大规模无溶剂方法学合成介孔材料 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.3 电化学性质测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 无溶剂自组装策略批量合成介孔材料及其结构和形貌表征 |
| 4.3.2 合成机理研究 |
| 4.3.3 普适性研究 |
| 4.3.4 电化学性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 聚合物辅助的调幅分解策略合成相互连通的等级孔聚阴离子型材料及其钠离子电池性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂 |
| 5.2.2 实验步骤 |
| 5.2.3 电化学性质测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 3DP-NVP@C的结构和形貌表征 |
| 5.3.2 合成机理研究 |
| 5.3.3 普适性研究 |
| 5.3.4 电化学性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 结论与展望 |
| 作者简介 |
| 博士在读期间所获奖励 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）基于离子层外延生长法合成超薄金属氧化物纳米片及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 超薄二维纳米材料的研究背景与意义 |
| 1.2 超薄二维纳米材料的结构与性能特点 |
| 1.3 超薄二维纳米材料的合成方法 |
| 1.3.1 微机械剥离法 |
| 1.3.2 机械力辅助液体剥离法 |
| 1.3.3 离子插入辅助剥离法 |
| 1.3.4 离子交换辅助剥离法 |
| 1.3.5 氧化辅助液体剥离法 |
| 1.3.6 选择性蚀刻辅助液体剥离法 |
| 1.3.7 化学气相沉积法 |
| 1.3.8 湿化学合成法 |
| 1.3.9 离子层外延生长法 |
| 1.4 超薄二维纳米材料在磁学、电催化和光电催化领域的应用 |
| 1.4.1 超薄二维纳米材料在磁学领域的应用 |
| 1.4.2 超薄二维纳米材料在电化学析氧反应中的应用 |
| 1.4.3 超薄二维纳米材料在光电催化反应中的应用 |
| 1.5 本文主要研究思路 |
| 2 超薄CeO_(2-x)有机杂化纳米片的合成及其磁性性能研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 CeO_(2-x)有机杂化纳米片的合成 |
| 2.2.2 材料表征 |
| 2.2.3 磁性性能测试 |
| 2.3 CeO_(2-x)有机杂化纳米片的形貌表征 |
| 2.3.1 CeO_(2-x)有机杂化纳米片的形貌 |
| 2.3.2 表面活性剂对纳米片形貌的影响 |
| 2.3.3 前驱体对纳米片形貌的影响 |
| 2.4 CeO_(2-x)有机杂化纳米片的成分表征 |
| 2.5 CeO_(2-x)有机杂化纳米片的结构表征 |
| 2.6 CeO_(2-x)有机杂化纳米片的磁性性能 |
| 2.7 CeO_(2-x)有机杂化纳米片的磁性机制 |
| 2.7.1 氧空位和有机表面活性剂层诱导室温铁磁性机制 |
| 2.7.2 Al_2O_3原子层沉积和退火工艺对纳米片室温磁性性能的影响 |
| 2.7.3 低温下纳米片的磁性机制 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 超薄La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的合成及其电催化性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的合成 |
| 3.2.2 电催化电极的制备 |
| 3.2.3 材料表征 |
| 3.2.4 电催化性能测试 |
| 3.3 La_2O_3纳米片的形貌成分与结构表征 |
| 3.3.1 La_2O_3纳米片的形貌表征 |
| 3.3.2 La_2O_3纳米片的成分表征 |
| 3.3.3 La_2O_3纳米片的结构表征 |
| 3.4 La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的形貌成分与结构表征 |
| 3.4.1 La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的形貌与成分 |
| 3.4.2 La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的结构 |
| 3.5 La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的电催化性能 |
| 3.5.1 La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的过电势 |
| 3.5.2 La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的塔菲尔斜率 |
| 3.5.3 La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的电化学阻抗 |
| 3.5.4 La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的质量活性 |
| 3.5.5 La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的转换频率 |
| 3.5.6 La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的稳定性 |
| 3.6 La_2O_3纳米颗粒杂化纳米片的电催化机制 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 超薄In_2O_3纳米片的合成及其光电催化性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 In_2O_3纳米片的合成 |
| 4.2.2 光电催化电极的制备 |
| 4.2.3 材料表征 |
| 4.2.4 光电催化性能测试 |
| 4.3 In_2O_3纳米片的形貌成分与结构表征 |
| 4.3.1 In_2O_3纳米片的形貌表征 |
| 4.3.2 In_2O_3纳米片的成分表征 |
| 4.3.3 In_2O_3纳米片的结构表征 |
| 4.4 In_2O_3纳米片/Si纳米线阵列复合材料的制备与表征 |
| 4.5 In_2O_3纳米片/Si纳米线阵列复合材料的光电催化性能 |
| 4.5.1 In_2O_3纳米片/Si纳米线阵列复合材料的光电流密度 |
| 4.5.2 In_2O_3纳米片/Si纳米线阵列复合材料的光能转化效率 |
| 4.5.3 In_2O_3纳米片厚度对复合Si基光电极光电性能的影响 |
| 4.5.4 Si纳米线长度对复合Si基光电极光电性能的影响 |
| 4.5.5 TiO_2层对复合Si基光电极光电性能的影响 |
| 4.5.6 In_2O_3纳米片/Si纳米线阵列复合材料的稳定性 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）ZnO基复合纳米材料对痕量有毒气体的气敏性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 ZnO纳米材料及其应用 |
| 1.2.1 ZnO纳米材料基本性质 |
| 1.2.2 ZnO基纳米材料的制备 |
| 1.2.3 ZnO纳米材料的应用 |
| 1.3 纳米ZnO气体传感器 |
| 1.3.1 气体传感器概述 |
| 1.3.2 气体传感器的性能参数 |
| 1.3.3 纳米ZnO基气体传感器气敏机理研究现状 |
| 1.4 ZnO基纳米材料气体传感器的研究进展 |
| 1.4.1 ZnO基纳米材料气敏性能改善方法研究现状 |
| 1.5 选题依据及主要工作 |
| 1.5.1 选题依据 |
| 1.5.2 主要工作 |
| 第二章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验药品及所需仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 主要仪器与设备 |
| 2.2 材料的制备与表征 |
| 2.2.1 材料制备 |
| 2.2.2 材料的表征 |
| 2.3 气敏元件制造 |
| 2.3.1 集成电路技术简介 |
| 2.3.2 气体传感器芯片制造工艺 |
| 2.3.3 气敏性能测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 150nm ZnO-ZnS异质结构的合成及其气敏性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品与仪器 |
| 3.2.2 气敏材料准备 |
| 3.2.3 气敏性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 结构与形貌表征 |
| 3.3.2 气敏性能研究 |
| 3.3.3 气敏机理研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 150 nm Pd-ZnO复合结构的合成及其气敏性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品与仪器 |
| 4.2.2 气敏材料制备 |
| 4.2.3 气敏性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 结构与形貌表征 |
| 4.3.2 气敏性能研究 |
| 4.3.3 气敏机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 50 nm Pd-ZnO复合结构的合成及其气敏性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验药品与仪器 |
| 5.2.2 气敏材料制备 |
| 5.2.3 气敏性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 结构与形貌表征 |
| 5.3.2 气敏性能研究 |
| 5.3.3 气敏机理研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间论文、专利 |
（10）In2O3与WS2纳米线的制备、结构与物性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米材料概述 |
| 1.3 纳米半导体材料的概述及研究进展 |
| 1.4 纳米线的制备方法 |
| 1.4.1 化学气相沉积法 |
| 1.4.2 溶胶-凝胶法 |
| 1.4.3 水热法 |
| 1.5 In_2O_3的性质与结构 |
| 1.6 In_2O_3基纳米稀磁半导体 |
| 1.7 In_2O_3基稀磁纳米线的研究现状 |
| 1.8 WS_2的性质与结构 |
| 1.9 WS_2基纳米线的研究现状 |
| 1.10 研究目的及研究意义 |
| 第二章 纳米线的制备与表征 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纳米材料的制备 |
| 2.2.1 化学气相沉积法的反应原理 |
| 2.2.2 实验设备与材料 |
| 2.3 样品的表征与性能测试 |
| 2.3.1 X射线衍射仪(XRD) |
| 2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.3 能量色散谱(EDS) |
| 2.3.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.3.5 X射线光电子能谱仪(XPS) |
| 2.3.6 X射线吸收精细结构(XAFS) |
| 2.3.7 磁学性能测试 |
| 2.3.8 场发射测试系统(FE) |
| 2.3.9 拉曼光谱仪(Raman) |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章Cu、Sn掺杂In_2O_3纳米线的制备、结构与性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 Cu掺杂、Cu-Sn和Cu-Sn-N共掺杂In_2O_3纳米线的微结构与性能 |
| 3.3.2 Cu掺杂、Cu-Sn和Cu-Sn-N共掺杂In_2O_3体系的理论计算分析 |
| 3.3.3 Cu掺杂、Cu-Sn和Cu-Sn-N共掺杂In_2O_3体系的磁性起源与机制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章WS_2纳米线的制备与表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.3 生长条件对WS_2纳米线制备的影响 |
| 4.3.1 反应温度对WS_2纳米线形貌的影响 |
| 4.3.2 气体流量对WS_2纳米线形貌的影响 |
| 4.3.3 衬底位置对WS_2纳米线形貌的影响 |
| 4.3.4 反应时间对WS_2纳米线形貌的影响 |
| 4.4 WS_2纳米线的表征分析 |
| 4.4.1 WS_2纳米线晶体结构分析 |
| 4.4.2 WS_2纳米线的拉曼测试分析 |
| 4.4.3 WS_2纳米线的微观结构分析 |
| 4.4.4 WS_2纳米线元素价态分析 |
| 4.4.5 WS_2纳米线生长机制 |
| 4.4.6 WS_2纳米线的场发射性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
四、Preparation of the In_2O_23·Sn Films by MO-CVD Technique（论文参考文献）
- [1]SnO2纳米纤维光电探测器的构筑及其性能调控[D]. 李昊. 青岛大学, 2021
- [2]基于不同退火保温时间制备的一维金属氧化物晶体管电子传输特性的研究[D]. 祖红亮. 青岛大学, 2021
- [3]p-n型金属氧化物界面电荷层吸附原理与气敏选择性调控[D]. 周文冬. 辽宁科技大学, 2021
- [4]透明导电薄膜（Ⅰ）：掺杂透明导电氧化物薄膜[J]. 闫彩波,周艳文,王鼎. 辽宁科技大学学报, 2021(02)
- [5]二维材料薄膜的PLD法制备及其光学和电学特性研究[D]. 谢明章. 华东师范大学, 2020
- [6]AZO/Ni/Ag/AZO薄膜的光电性能及其稳定性研究[D]. 张昕宇. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [7]特定聚合物导向介孔材料的合成与应用[D]. 熊海龙. 吉林大学, 2020(08)
- [8]基于离子层外延生长法合成超薄金属氧化物纳米片及其性能研究[D]. 闫光远. 大连理工大学, 2020(07)
- [9]ZnO基复合纳米材料对痕量有毒气体的气敏性研究[D]. 丁培. 上海应用技术大学, 2020(02)
- [10]In2O3与WS2纳米线的制备、结构与物性[D]. 刘小灿. 天津理工大学, 2020(05)