GaN/TiO 2-x 半导体异质结材料的制备与性能研究

发布时间：2024-06-11 19:24

　　近几十年来,随着工业化的快速推进、全球经济与人口的持续增长,环境污染、气候变化与能源短缺问题成为人类必须面对的挑战。在此背景下,太阳能发电、光催化降解污染等技术应运而生,寻求对光吸收范围广、光响应度强、载流子分离与利用效率高的半导体材料成为研究的热点。氮化镓、二氧化钛作为两种常见的半导体材料,具有化学稳定性好、不易光腐蚀的优点。本文采用溶胶-凝胶法制备出Ga₂O₃/TiO₂粉末材料,并对其进行氮化,得到GaN/TiO_2-x粉末,研究了氮化温度和Ga、Ti比例对样品物相组成、形貌及光电性能的影响。(1)以硝酸镓为镓源、二氧化钛纳米粉末为钛源,制备出Ga₂O₃/TiO₂粉末材料。将样品置于不同温度下氮化,得到GaN/TiO_2-x粉末。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)、紫外-可见分光光度计(UV)、荧光分光光度计(PL)、表面光电压谱仪(SPV)、电化学工作站等对样品进行表征和性能测试,研...

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 GaN半导体材料的性质与应用
        1.2.1 GaN的物理化学性质
        1.2.2 GaN的应用
    1.3 GaN的制备方法
        1.3.1 化学气相沉积法(CVD)
        1.3.2 溶胶凝胶法(Sol-gel)
        1.3.3 氢化物气相外延法(HVPE)
    1.4 TiO₂ 概述
        1.4.1 TiO₂ 的性质
        1.4.2 TiO₂ 在光催化中存在的不足与改进措施
    1.5 本课题的研究目的、意义与主要内容
        1.5.1 本课题的研究目的及意义
        1.5.2 本论文的实验内容
第二章 GaN/TiO_2-x的制备及氮化温度对其性能的影响
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料与设备
        2.2.2 GaN/TiO_2-x粉末的溶胶凝胶法制备
        2.2.3 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 粉末样品物相分析(XRD)
        2.3.2 粉末样品形貌与成分分析(FESEM、EDS)
        2.3.3 光物理性能分析(UV-Vis、PL)
        2.3.4 表面光电压分析(SPV)
        2.3.5 电化学测试
    2.4 本章小结
第三章 不同Ga:Ti比例GaN/TiO_2-x的制备及其性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验原料与设备
        3.2.2 不同Ga:Ti比例GaN/TiO_2-x的制备及表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 物相分析(XRD)
        3.3.2 粉末样品形貌与成分分析(SEM、EDS)
        3.3.3 光物理性能分析(UV-Vis、PL)
        3.3.4 光电性能分析
    3.4 本章小结
第四章 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间研究成果



本文编号：3992598