菜单
  

    3.2.2显微镜下的氮化硼烯表征..19

    3.2.3AFM显微微镜下的厚度分析..19

    3.2.4扫描电镜下的氮化硼烯表征.20

    3.2.5氮化硼烯的光吸收测试21

    3.3氮化硼基光探测器表征.22

    3.3.1光学显微镜下的氮化硼基光探测器表征22

    3.3.2氮化硼基光探测器的电学性能测试23

    结论27

    致谢28

    参考文献.29
    1 研究背景早在一百多年前,人类就制备出了氮化硼[1],通常制备出来的氮化硼是六方氮化硼[2],结构与石墨烯十分类似,因为其颜色为白色,也称“白石墨”[3],而且氮六方氮化硼是六边形结构的单原子晶体,物理性质与石墨烯相似。2004 年,二维石墨烯首次被人类分离出来之后[4],性能优良的石墨烯就被人们广泛尝试和应用。当然让石墨烯与氮化硼进行结合从而产生新的物理器件[5],从而得到具有新的物理性能的材料是一个很不错的尝试。科学家在 2007年通过理论计算预言可以通过氮化硼打开石墨烯的带隙[6],这一预言很有可能打开石墨烯新的应用领域。氮化硼具有 5.97eV的带隙宽度,如果在其两面沉积石墨烯,理论上将制备出新的电子器件。我们的工作就是制备出后者,并测试其表征。
    1.1 氮化硼的结构、性质及制备方法氮化硼具有很高的熔点,绝缘好,抗热震性能好,等,c-BN 与金刚石、碳化硅等作为第三代半导体,h-BN 与石墨烯结构类似。氮化硼因为这些优点而广泛应用于半导体、耐高温材料、合金制造、核子反应器、高温润滑剂等[7]。
    1.1.1 氮化硼的结构氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体,分子量 24.81,理论密度2.27g/cm3[8],化学组成为 43.6%的硼和56.4%的氮。氮化硼烯具有四种不同的变体:六方氮化硼(h-BN)、菱方氮化硼(r-BN)、立方氮化硼(c-BN)和纤锌矿氮化硼(w-BN)[9]。我们使用的六方氮化硼(h-BN)也叫白石墨烯,是最常见的氮化硼(如图1.1.1.1所示)。六方氮化硼与石墨烯结构相似(如图 1.1.1.2 所示),它与石墨稀的晶格失配度仅有1.7%,具有原子级平坦的表面[10]。前面已经提到六方氮化硼具有与石墨烯类似的结构,和石墨烯一样,与石墨烯不一样的是六方氮化硼有 5.97eV的带隙宽度。二维氮化硼是单层原子结构,氮元素与硼元素交替组成六边形结构,氮和硼以共价键结合,结合能很高。B-N 键长为0.145 nm,六方氮化硼晶体晶格常数为 0.25 nm。六方氮化硼相邻层之间以范德华力相结合,相邻层间距为0.333 nm,但范德华力作用很弱。六方氮化硼因为具有以上这些特点,所以其具有许多特殊性能。h-BN具有很强的稳定性和抗腐蚀性、高耐热性、高导热性、优良的介电性能、良好的高温稳定性以及能够吸收中子等性能,使其具有很大的应用潜力以及应用价值。例如 h-BN 可以像石墨一样作为高温润滑剂,作为第三代半导体的氮化硼可以制备深紫外光二极管,可以在极高的温度下正常工作,氮化硼由于能够吸收中子,所以可以作为核反应堆的结构材料,也可以作为高温状态的特殊电解、电阻材料等。因此氮化硼的应用前景是十分广阔的。
    1.1.3 氮化硼的制备方法自从氮化硼问世以来,人们对氮化硼进行了大量的研究工作,因此产生了各种不同的制备方法,有纤维制备法、粉制备法以及薄膜制备法几种方法[11]-[12]。我们工作主要是研究氮化硼的薄膜制备法。氮化硼的薄膜制备又有很多种制备方法,我要介绍的方法有物理气相沉积(PVD)法、剥离法、化学气相沉积(CVD)法。1.1.3.1 物理气相沉积法(PVD)物理气相沉积法是一种常用的薄膜制备技术,在20 世纪初就已经有所应用,并发展为很有潜力的一门技术,特别是在表面处理方面应用有广泛的应用。物理化学气相沉积的基本原理是在真空的条件下,利用物理的方式将母材气化成原子、分子或电离成离子,然后通过低气压过程在基体表面镀上一层有特别功能的薄膜材料[13]。物理气相沉积的方法有真空蒸镀、溅射镀膜等。 W. Pfleging 等用脉冲激光 PVD法, 在 N2气氛条件下以热压烧结的 h-BN为靶材,生长出了 h-BN薄膜。PVD 法制备h-BN 薄膜的优点是薄膜纯度很高、并且结构均匀而单一,然而美中不足的是 PVD所使用的设备成本高、结构复杂、并且薄膜的生长速率很低,这样并不适合大批生产,只不过适合在实验室制备一些高质量的样品进行科学研究。

  1. 上一篇:重掺杂氧化锌纳米晶表面等离子体共振定量研究
  2. 下一篇:Mg-Y合金层错能的原子尺度计算
  1. 石墨烯/氮化碳复合物水凝...

  2. Cr结构钢渗硼动力学的研究

  3. 金纳米粒子修饰硼掺杂金...

  4. 热丝化学气相沉积制备硼掺杂金刚石薄膜

  5. 铬掺杂硼酸铁锂石墨烯复合正极材料研究

  6. Er/Ce共掺铋硼酸盐玻璃的光谱性质研究

  7. 碳素工具钢渗硼动力学研究

  8. 河岸冲刷和泥沙淤积的监测国内外研究现状

  9. 电站锅炉暖风器设计任务书

  10. java+mysql车辆管理系统的设计+源代码

  11. 乳业同业并购式全产业链...

  12. 大众媒体对公共政策制定的影响

  13. 中考体育项目与体育教学合理结合的研究

  14. 当代大学生慈善意识研究+文献综述

  15. 十二层带中心支撑钢结构...

  16. 酸性水汽提装置总汽提塔设计+CAD图纸

  17. 杂拟谷盗体内共生菌沃尔...

  

About

751论文网手机版...

主页:http://www.751com.cn

关闭返回