高温氨化合成GaN微晶

分别利用Ga2O3粉末和Ga2O3凝胶作为Ga源,采用NH3为N源,在950℃下,分别将两种反应物与流动的NH3反应20 min合成了GaN微晶。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、选择区电子衍射(SAED)对微晶进行结构、形貌的分析,特别是对两种不同途径合成GaN微晶的XRD进行了分析比较。结果表明,当Ga源温度为950℃时两种不同的合成途径均可得到六方纤锌矿结构的GaN单晶颗粒,在氮化温度为850℃和900℃时,利用Ga2O3粉末作为Ga源,仅有少量的Ga2O3转变为GaN;而采用Ga2O3凝胶作为Ga源,在相同的温度下,大部分凝胶经过高温氨化反应均可转化为GaN。     

氨化Si基Ga2O3/In2O3制备GaN薄膜

研究了Ga2O3/In2O3 膜反应自组装制备GaN薄膜,再将Ga2O3/In2O3膜在高纯氨气气氛中氨化反应得到GaN薄膜,用X射线衍射 (XRD),傅里叶红外吸收(FTIR),扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对样品进行结构、形貌的分析.测试结果表明,用此方法得到了六方纤锌矿结构的GaN多晶膜,且900℃时成膜的质量最好.     

氨化Ga_2O_3/Mg薄膜制备簇状GaN纳米线

通过在1050°C时氨化Ga2O3/Mg薄膜制备出簇状GaN纳米线。用X射线衍射(XRD),傅里叶红外吸收光谱(FTIR)扫描电子显微镜(SEM)和高分辨电子显微镜(HRTEM)对样品进行测试分析。结果表明,GaN纳米线为六万纤锌矿结构单晶相并且成族生长,直径在200～500nm米左右,其长度可达5～10μm。几乎所有纳米线的直径均有逐渐缩小的趋势。对Mg膜的作用进行了初步的分析。     

氮化铟粉末在N2气中的热稳定性

用X射线衍射(XRD),傅里叶红外吸收(FTIR)对InN粉末在N2气中的热稳定性进行了分析.结果表明当温度超过600℃时,一部分InN粉末被氧化;但当温度增加到800℃时,一部分InN粉末分解成In和N2;一部分InN粉末转变成In2O3粉末.     

退火温度对硅基GaN薄膜质量的影响

采用电泳沉积法在Si(111)衬底上制备GaN薄膜,并研究退火温度对GaN薄膜晶体质量、表面形貌和发光特性的影响。傅立叶红外吸收谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)的测试结果表明所得样品为六方纤锌矿结构的GaN多晶薄膜,随退火温度的升高,晶粒尺寸增大,结晶化程度提高。室温下光致发光谱的测试发现了位于367 nm处的强发光峰和437 nm处的弱发光峰,其发光强度随退火温度的升高而增强,但发光峰的位置并不发生移动。     

sol-gel法制备GaN纳米棒的研究

采用简单、有效的sol-gel法在1 000℃时通过氧化镓凝胶和氨气反应成功合成了GaN纳米棒。XRD和SAED的测试结果表明,GaN纳米棒为六方纤锌矿结构。用TEM观察发现,大部分GaN纳米棒平直而光滑,直径为200 nm~1.8μm,最长的纳米棒达几十微米。室温下光致发光谱的测试发现了较强的355.6 nm处的紫外发光峰和445.9 nm处的蓝色发光峰。     

溅射后退火簇状GaN纳米棒的生长及其镁的作用

采用磁控溅射技术先在硅衬底上制备Ga2O3/Mg薄膜,然后在1000℃时于流动的氨气中进行氨化反应制备GaN薄膜.X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、选区电子衍射(SAED)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)的结果表明采用此方法得到了六方纤锌矿结构的GaN单晶纳米棒.通过扫描电镜(SEM)观察发现纳米棒的形貌,纳米棒的直径在200～600nm之间.我们对镁层的作用进行了简单探讨.     

氨化Ga2O3/TiO2/Si薄膜制备GaN纳米线

为了制备高质量的GaN纳米结构，采用磁控溅射技术先在硅衬底上制备Ga2O3／TiO2薄膜，然后在950℃时于流动的氨气中进行氨化反应，成功制备出GaN纳米线．采用X射线衍射（XRD）、傅里叶红外吸收光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和高分辨透射电子显微镜（HRTEM）对样品进行分析．研究结果表明，采用此方法得到了六方纤锌矿结构的GaN单晶纳米线，纳米线的直径在100～400nm，纳米线的长度在3～10μm．     

氨化磁控溅射Ga2O3/BN薄膜制备GaN纳米棒

利用射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备Ga2O3/BN薄膜,在氨气中退火合成了大量的一维GaN纳米棒.用X射线衍射(XRD)、选区电子衍射(SAED)、傅立叶红外透射谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和光致发光谱(PL)对样品的晶体结构、元素成分、形貌特征和光学特性进行了分析.结果表明GaN纳米棒为六方纤锌矿结构的单晶相,其直径在150 nm～400 nm左右,长度可达几十微米.室温下光致发光谱的测试发现了较强的372nm处的强紫外发光峰和420nm处的蓝色发光峰.     

Mg3N2粉末的合成和光致发光性质研究

Mg粉在800℃氨气流中氨化60min，可得到高质量的Mg3N2粉末。XRD分析表明，Mg3N2粉末是体心立方结构，晶格常数α=0．99657nm。SEM分析表明，Mg3N2粉末有多种形貌。PL测试表明，在激发波长为490nm的情况下，氮化镁粉末存在1个位于545nm的绿光发光峰。