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  • 學位論文

寬能帶氧化鋅、氮化鎵奈米晶體之高壓拉曼光譜研究

High-pressure Raman Study of Wide-band Gap ZnO- and GaN-nanocrystals

指導教授 : 賈至達
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摘要


本論文內容共可分為兩大部分:第一部份主要研究各種形狀及大小的奈米氧化鋅樣品,在高壓作用下的聲子特性以及其結構相變發生之壓力,第二部分則是研究不同載子濃度的氮化鎵奈米線,在壓力作用下電性發生變化的現象,以應證其A1(LO)聲子不對稱的原因。 由常溫常壓下氧化鋅各樣品的拉曼光譜圖,發現量子點樣品在1050cm-1處看到一個可能是由於表面效應而產生的聲子。在ZnO升壓的過程中,聲子頻率與壓力呈線性的關係,並發現奈米氧化鋅材料的結構相變壓力較塊材高,當粒徑愈小相變壓力愈高,且其高壓相也愈不穩定。本論文所使用之ZnO樣品發生結構相變的壓力範圍分述如下:27nm dots:在8.7∼11.6GPa之間,54nm dots:是在9.2∼11.2GPa之間,而205nm rods:是在9.7∼10.9GPa之間。所有的樣品於壓力降到約1.5∼2.1GPa時,氯化鈉結構的拉曼聲子會完全消失而回復烏采結構,也就是說氧化鋅奈米結構的結構高壓相變過程是可逆的,但在烏采結構恢復前,會先相變至一個與烏采結構相近的中間暫穩態相,此中間態相與原子沿C軸方向的排列有密切的關係。 由常溫常壓下氮化鎵各樣品的拉曼光譜圖中,發現隨著420cm-1附近的布里淵區邊界聲子強度的增強,A1(LO)聲子強度漸強且變得不對稱,此現象與載子濃度有很大的關係,因為較高的雜質濃度會增加聲子間發生交互作用(多階拉曼散射發生)的機率,由上述可判斷本實驗之氮化鎵奈米線樣品的載子濃度為:A6<S2<S1。而在隨壓力變化的拉曼光譜圖中,當壓力到達某值時,A1(TO)聲子與壓力之線性關係斜率會突然發生改變,此時氮化鎵之電性由半導體轉變導體,本實驗中樣品的相變壓力分別為S1:12.5GPa,S2:23.2GPa,A6:24.2GPa,由此推斷樣品的載子濃度應為:A6<S2<S1,由上述實驗結果可知,LO聲子的形狀和強度確實是載子濃度的效應,而非表面聲子。

關鍵字

高壓 拉曼 氧化鋅 氮化鎵 鑽石砧

並列摘要


無資料

並列關鍵字

High Pressure Raman ZnO GaN Diamond Cell

參考文獻


5-6. 游振威,〝氮化鎵奈米線中縱向聲子與電漿子的耦合〞,國立台灣師範大學物理研究所碩士論文(1992)。
3-8. Chih-Ming Lin, Der-San Chuu, Tzong-Jer Yang, Wu-Ching Chou , Ji-an Xu,and Eugene Huang , Phys. Rev. B 55, 13641 (1997)。
1-2. X. T. Zhang, Y. C. Liu, Z. Z. Zhi, J. Y. Zhang,Y. M. Lu, D. Z. Shen, W. Xu, G. Z. Zhong, X. W. Fan and X. G. Kong, J. Phys. D: Appl. Phys. 34,3430(2001)。
1-10. R. Ahuja, L. Fast, O. Eriksson, J. M. Wills, and B. Johansson, J. Appl. Phys. 83, 8065 (1998)。
3-12. R. Ahuja, L. Fast, O. Eriksson, J. M. Wills, and B. Johansson, J. Appl. Phys. 83, 8065 (1998)。

延伸閱讀