《II-VI族一維半導體納米材料形核與生長機制研究》是依託中國科學院理化技術研究所，由孟祥敏擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：II-VI族一維半導體納米材料形核與生長機制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孟祥敏
- 依託單位：中國科學院理化技術研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
選擇不同尺寸的Au和Ag顆粒作為催化劑、選擇有代表性的II-VI族半導體材料CdS和ZnSe作為源材料，採用兩種方法研究一維半導體納米材料形核生長機制：1.利用透射電鏡中的雙傾加熱台，原位研究納米材料的形核生長過程；2.利用簡單的熱蒸發方法，控制納米材料合成的外部條件，在不同襯底上製備長度不同的一維半導體納米材料晶核，然後利用場發射掃描電鏡觀察納米晶核的形貌，根據它們的尺寸和幾何形狀研究晶核的結構信息；利用透射電鏡截面樣品製備方法製備電鏡樣品，用透射電鏡、能譜和元素分布圖等分析手段研究形核生長階段納米材料顯微結構、化學成分以及元素賦存狀態的變化；總結歸納出不同襯底、催化劑、生長溫度和真空條件下II-VI族半導體納米材料的形核生長機制。通過對兩種方法研究結果比較，總結實驗規律，實現對II-VI族半導體納米材料結構、尺寸和形貌的可控制備，為納米材料的控制合成提供理論和實驗數據。
結題摘要
在本項目中，我們通過選擇Au作催化劑，利用一些簡單的熱蒸發方法製備了幾種不同形貌的Ⅱ-Ⅵ族半導體納米材料。首次製備了ZnO/ZnS單晶外延的納米材料陣列，並利用掃描電鏡分析了材料的形貌、利用附有原位熱分析樣品台和能譜分析附屬檔案的透射電鏡系統分析了它們的精細結構和成分變化，並通過這些分析結果詳細探討了II-VI族半導體納米材料的形核生長機理。根據新的生長機制，設計了ZnO/ZnS核殼結構外延生長方案，製備了ZnO/ZnS核殼納米帶和納米線；首次發現了ZnO/ZnS納米材料的無極性外延生長機制；完善了一維II-VI族半導體納米材料形核與生長理論。在ACS Nano、J. Phys. Chem. Lett. Nanoscale. J. Mater. Chem.等SCI收錄的外文期刊上發表文章9篇，申請專利4項，其中3項專利獲得批准。培養博士研究生3名，其中一名博士生獲得中國科學院院長獎學金優秀獎和寶潔冠名獎。
