半导体纳米材料的制备方法精

摘要：讨论了当前国内外主要的几种半导体纳米材料的制备工艺技术,包括物理法和化学法两大类下的几种，机械球磨法、磁控溅射 法、静电纺丝法、溶胶凝胶法、微乳液法、模板法等 ,并分析了以上几种纳米材料制备技术的优缺点关键词:半导体纳米粒子性质；半导体纳米材料；溶胶一凝胶法 ;机械球磨法；磁控溅射法；静电纺丝法；微乳液法；模板法；金属有机物化学气相淀积引言半导体材料（semiconductormaterial）是一类具有半导体性能（导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在 1mΩ·cm ～1GΩ·cm 范围内）。相对于导体材料而言 ,半导体中的电子动能较低 ,有较长的德布罗意波长 ,对空间限域比较敏感。半导体材料空间中某一方向的尺寸限制与电子的德布罗意波长可比拟时,电子的运动被量子化地限制在离散的本征态 ,从而失去一个空间自由度或者说减少了一维 ,通常适用体材料的电子的粒子行为在此材料中不再适用。这种自然界不存在 ,通过能带工程人工制造的新型功能材料叫做半导体纳米材料。现已知道 ,半导体纳米粒子结构上的特点(原子畴尺寸小于 100nm,大比例原子处于晶界环境 ,各畴之间存在相互作用等是导致半导体纳米材料具有特殊性质的根本原因。半导体纳米材料独特的质使其将在未来的各种功能器件中发挥重要作用 ,半导体纳米材料的制备是目前研究的热点之一。本文讨论了半导体纳米材料的性质,综述了几种化学法制备半导体纳米材料的原理和特点。2.半导体纳米粒子的基本性质2.1表面效应球形颗粒的表面积与直径的平方成正比，其体积与直径的立方成正比，故其比表面积（表面积 /体积）与直径成反比。随着颗粒直径变小，比表面积将会显著增大，说明表面原子所占的百分数将会显著地增加。对直径大于0.1 微米的颗粒表面效应可忽略不计，当尺寸小于 0.1 微米时，其表面原子百分数激剧增长，甚至 1 克超微颗粒表面积的总和可高达 100 平方米，这时的表面效应将不容忽略。随着纳米材料粒径的减小，表面原子数迅速增加。例如当粒径为10nm 时，表面原子数为完整晶粒原子总数的 20%；而粒径为 1nm 时，其表面原子百分数增大到 99%；此时组成该纳米晶粒的所有约 30 个原子几乎全部分布在表面。由于表面原子周围缺少相邻的原子：有许多悬空键，具有不饱和性，易与其他原子相结合而稳定下来，故表现出很高的化学活性。随着粒径的减小，纳米材料的表面积、表面能及表面结合能都迅速增大。超微颗粒的表面与大块物体的表面是十分不同的，...