3 实验结果表征 9

3.1 扫描电镜 9

3.2 光致发光 10

3.3 吸光度 13

3.4 I-V 曲线 16

3.4.1 输出特性曲线 16

3.4.2 转移特性曲线 19

3.5 紫外响应度 20

3.6 EQE 21

3.7 I-T 21

结论 23

致谢 24

参考文献 25

1 引言

1.1 纳米材料概述

尺寸在 1 纳米～100 纳米范围之间称为纳米尺度范围。在三维空间中至少有一维处于纳 米尺度范围，或由它们作为基本单元而构成的材料称为纳米材料，即纳米级结构材料。当某 一种物质，其尺寸足够小时，用传统力学的知识将解释不了某些现象，必须改用量子力学解 释。因此纳米材料具有一定的独特性。微粒的尺寸如果从由 1μm 减小到 1nm，那么，微粒的 粒径改变了 3 个数量级。但若观察其体积变化，却改变了 9 个数量级。这两个微粒的相关特 性将产生巨大的差异。

纳米材料的尺寸在纳米级，由于粒径特别小，因此纳米材料的表面显得十分不平整，凹 凸不平的表面，使纳米材料的表面积变得很大。而且，处于材料边界的原子数目非常多，对 比纳米材料的小体积，边界原子数量占整个纳米材料原子总数的比例也就非常大。一般情况 下，表面原子的内能大于物质内部原子的内能，因此，相当大比例的纳米材料的原子具有高 表面能，表现得更为活泼，甚至极易与外来物质反应。

因此，即使是同一种物质，它作为纳米材料相比于宏观材料而言，无论是物理性质还是 化学性质等等，都具有着很不一样的特性。例如，金的熔点为 1063°C，但是如果将金制成纳 米粉末后，熔点可降低到 330°C；银的熔点为 961°C，制成纳米银粉后熔点可降低至 100°C。 再比如有些催化剂制成纳米材料后，由于表面积变大，活性成倍提高，催化反应的温度也可 能下降好几百度。

纳米材料从材料本身的形态可以分成纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体。这几类 中，纳米粉末尺寸最小，它是其它 3 类纳米材料的生产基础。纳米粉末的开发已经积累了大 量的经验，拥有了最为成熟的开发工艺。近年来，纳米材料的应用已经很广泛，在半导体行 业、计算机行业、医疗行业等各行业都有涉及，大批纳米方向的新型材料相继出现并成功投 入生产和使用，为人类带来极大的便利。

综合而言，纳米材料具有 5 大基本特征，使得纳米材料具有了区别于宏观材料的独特的

性能。纳米材料的 5 大效应分别是：小尺寸效应﹑表面效应﹑量子尺寸效应﹑宏观量子隧道 效应和介电限域。随着技术的进步，纳米材料也在越来越多的方面起着重要作用。

1.2 氧化镓的基本介绍