自催化InP纳米线的MOCVD生长与表征研究

题名:自催化InP纳米线的MOCVD生长与表征研究
作者:于淑珍
学位授予单位:中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
关键词:磷化铟;;纳米线;;自催化法;;金属有机化学气相沉积
摘要:
 量子尺寸效应使一维纳米材料表现出能级分立、电导量子化、弹道输运和库仑阻塞等特性,因此半导体纳米线具有优良的电、光、磁等性质。InP是Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体,直接带隙,其体材料常温禁带宽度1.35eV,电子迁移率高、禁带宽度大、呈现负阻效应。自身材料性质加上纳米材料的特性,使InP纳米线在纳米Rare earth magnets光电器件方面有重要的应用前景。为将InP纳米线材料与成熟的Si半导体集成技术相结合,本论文利用自催化法,在Si(100)衬底上实现了InP纳米线的可控性生长,并利用扫描电镜、X射线衍射、透射电镜、光致发光和拉曼散射等表征技术研究了InP纳米线的形貌、生长机理、晶体生长取向、晶体结构和光学性质。本论文研究结果包括:
 一、优化了In纳米点和InP纳米线的生长条件,获得了直径、形状和长度可控的InP纳米线。
 二、验证了自催化InP纳米线的气-液-固生长机理。
 三、X射线衍射发现InP纳米线的晶体生长取向<111>。透射电子显微镜和电子衍射结果显示单根InP纳米线具有闪锌矿结构,并存在孪晶面缺陷及其导致的“Z”形表面缺陷。
 四、InP纳米线的光致发光能量相对InP体材料发生蓝移,半高宽增大,并且蓝移量和半高宽增大量随着纳米线生长温度的降低而增大。激光热效应对InP纳米线的拉曼TO和LO峰位有显著影响,相对InP体材料,其TO和LO峰拉曼频移减小, http://www.chinamagnets.biz 并且拉曼频移减小量随着激发光功率的降低而减小。
学位年度:2010