研究目的
研究镍离子辐照对硒纳米线结构、光学和电学性能的影响。
研究成果
镍离子辐照改变了硒纳米线的结构、光学和电学特性,最佳注量可提升其光电应用性能。未来研究可探索其他离子或材料。
研究不足
TRIM模拟存在局限性,因其假设表面光滑且未考虑先前嵌入粒子的影响。该研究仅针对特定离子能量和注量,不同材料或条件下结果可能有所差异。
1:实验设计与方法选择:
本研究通过在聚碳酸酯膜中电沉积合成硒纳米线,采用80 MeV Ni6+离子以不同注量辐照,并利用XRD、紫外可见光谱、I-V测试和阻抗分析表征变化。理论模型包括谢乐公式计算晶粒尺寸、织构系数计算、Tauc图求带隙以及空间电荷限制电流(SCLC)模型分析电学行为。
2:样品选择与数据来源:
合成了直径80 nm、长度10 μm的硒纳米线。使用Sigma Aldrich公司AR级试剂。样品包括原始纳米线及注量为1e11至1e13 ions/cm2的辐照纳米线。
3:实验设备与材料清单:
设备包含三电极体系(SP-240 Biologic电化学工作站)、聚碳酸酯膜、铜胶带、铂丝、15UD pelletron辐照装置、Rigaku Miniflex II XRD仪、JEOL JSM-6390 LV扫描电镜、JEOL JFC-1600自动镀膜仪、双光束紫外可见分光光度计、Ecopia探针台(钨针尖)和Keithley 2400源表。材料包括二氧化硒、硼酸、金钯合金及聚碳酸酯膜。
4:实验流程与操作步骤:
纳米线于室温电沉积7分钟,真空环境下以指定注量Ni离子辐照后进行表征。XRD用于结构分析,SEM观察形貌,紫外可见光谱检测光学特性,I-V测试分析电学性能,阻抗谱进一步研究电学行为。
5:数据分析方法:
采用谢乐公式计算晶粒尺寸,织构系数、应变及位错密度方程,Tauc图确定带隙,SCLC模型分析I-V特性。模拟软件使用SRIM/TRIM。
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获取完整内容-
XRD Machine
Miniflex II
Rigaku
Used for structural analysis of nanowires by X-ray diffraction to study crystal structure and properties.
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SEM
JSM-6390 LV
JEOL
Used for morphological analysis of nanowires to examine surface morphology and geometry.
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Auto Fine Coater
JFC-1600
JEOL
Used to coat samples with gold-palladium alloy to make them conducting for SEM analysis.
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Source Meter
2400
Keithley
Used to measure current-voltage characteristics for electrical analysis.
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Potentiostat
SP-240
Biologic
Used for electrodeposition via chrono-amperometry to apply potentials and control the deposition process.
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UV-Visible Spectrometer
Used for optical studies to measure absorption spectra and determine band gap.
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Probe Station
Ecopia
Used with tungsten tips to record current-voltage characteristics of nanowires.
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Pelletron Facility
15UD
Used for irradiating samples with 80 MeV Ni6+ ions at Inter University Accelerator Centre.
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