摘要: 一维纳米材料因其特殊的物理性能以及它在未来纳米电子器件、光电子器件和微传感器等多方面潜在的应用前景，吸引了人们广泛的注意，目前已成为纳米科技研究的热点之一。一维纳米材料的制备技术在纳米科学研究中占据极为重要的地位，尽管纳米材料的制... 展开 一维纳米材料因其特殊的物理性能以及它在未来纳米电子器件、光电子器件和微传感器等多方面潜在的应用前景，吸引了人们广泛的注意，目前已成为纳米科技研究的热点之一。一维纳米材料的制备技术在纳米科学研究中占据极为重要的地位，尽管纳米材料的制备方法多种多样，但要获得结构、形态和尺寸可随意控制的纳米材料依然相当困难，对已有的制备方法和工艺加以改进和完善、实现一维纳米材料的可控性制备和操纵是一个极具挑战的课题。 本论文用热蒸发CVD法制备了一维β-Ga2O3纳米材料，用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)及光致发光(PL)等分析测试手段，对所制备的一维p-Ga2O3纳米材料的形貌、成分、结构以及发光性能进行了表征。研究了实验参数对热蒸发CVD法生长β-Ca2O3纳米结构和发光特性的影响。通过这些工作的开展，为实现Ga2O3-维纳米材料应用功能化打下良好的基础。本论文的主要研究内容及结果包括以下几个方面： 1.在高温条件下(1050℃)直接加热金属镓(Ga)，通入氧气作为反应气，利用氩气作载气得到不同形貌的低维β-Ga2O3纳米结构材料。XRD和Raman表征结果表明产物为单斜结构的单晶氧化镓(β-Ga2O3)。SEM和TEM研究发现产物主要为一维纳米带，同时还有少量的纳米片和纳米晶粒。其中，纳米带的宽度在50nm左右，长度有几微米至几十微米；纳米片宽度在100nm左右，其厚度小于30nm；纳米晶粒的尺度在50～150nm之间。 2.分析了实验参数对热蒸发CVD法生长一维β-Ga2O3纳米结构形貌的影响，并探讨了材料的生长机理。实验参数包括蒸发温度、生长时间、气体流量、衬底与蒸发源之间的距离、催化剂以及催化剂颗粒的尺寸等。研究发现，不同实验参数下生成产物的晶体结构基本相同，都为单斜结构氧化镓(β-Ga2O3)，但它们的形貌差别很大。在有Au催化制备一维β-Ga2O3纳米材料时，β-Ga2O3纳米材料的生长受气-液-固(VLS)机制和气-固(VS)机制的共同控制。对于没有任何催化剂制备一维β-Ga2O3纳米材料的生长则属于VS机制。 3.研究了一维β-Ga2O3纳米材料的室温光致发光。在波长325nm紫外光激发下，一维β-Ga2O3纳米材料在中心波长512nm处有很强的绿光发光带。研究发现，该发光带来自于β-Ga2O3纳米结构中氧空位缺陷形成的施主能级与镓-氧空位对形成的受主能级之间的跃迁。 收起