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题名	新型化合物半导体的合成、晶体结构、能带结构和性质
作者	邹建平
学位类别	博士
答辩日期	2007-06-08
授予单位	中国科学院福建物质结构研究所
授予地点	福建物质结构研究所
导师	郭国聪
关键词	带隙 固相合成法 化合物半导体 晶体结构 磷卤化物 能带结构 光学性质
学位专业	无机化学
中文摘要	由于化合物半导体具有丰富的组成及多样的物理与化学性能，它已成为当前半导体材料研究中最受关注的领域之一。本论文的主要工作是新型化合物半导体的合成、晶体结构、能带结构及其性能表征。通过中温固相合成法得到了两个不同体系的化合物半导体，即II-V-VII和II-VI。 1. II-V-VII系列化合物半导体： 1）(Hg2Cd2As2Br)Br (1)：化合物1是第一个在三维主体结构中同时包含两种金属离子的金属磷卤化物，其带隙为1.66 eV，对其能带结构和DOS进行了量化计算和分析，解释了其光学吸收的起源。 2）(Hg6Sb4)(CdI6)（2）：化合物2是由汞和锑构成的三维阳离子网络与镉和碘构成的三维阴离子网络相互通过弱的共价键作用连接形成一个混合3D结构，这在金属磷卤化物中是第三例，其带隙为1.25 eV。对其能带结构和DOS进行了量化计算和分析，解释了其光学吸收的起源。 3）[Hg6Z4](MX6)Hgy (Z = As, Sb; M = Hg, Cd; X = Cl, Br, I; y = 0, 0.5, 0.6)（3–6）：在II-V-VII系列化合物中，有一种比较常见的超分子结构，即(MX6)4–或(M’X6)3– (M = 二价金属; M’ = 三价金属; X = Cl, Br, I)客体八面体阴离子填充在简式为[Hg6Z4] (Z = P, As, Sb)的三维主体结构的空洞中。然而，客体八面体中心为二价金属的情况很少，至今只有两例，Hg和Fe，化合物3–6是一类含(CdX6)4–或(HgX6)4–八面体阴离子的系列多元磷卤化物，其带隙为1.23–2.05 eV。另外，对其能带结构和DOS进行了量化计算，分析和讨论了光学吸收起源以及性质与结构的内在关系。 4）(Hg6Sb4)(InBr6)Br（7）：在II-V-VII体系中，铟做为客体阴离子的中心原子的情况很少，化合物7的结构特点是(InBr6)3–和游离的溴原子分别填充在一个类钙钛矿结构的主体阳离子三维网络的两个不同大小的空洞中，其带隙为1.63 eV，对其能带结构和DOS进行了量化计算和分析，解释了其光学吸收的起源。 5）(Hg4As2)(CdI4) (8)：化合物8是首次将金属镉作为作为阴离子四面体（MX4）的中心原子，得到一个以(Hg4As2)2+三维阳离子模板填充游离的(CdI4)2-阴离子团，其带隙为1.45 eV，对其能带结构和DOS进行了量化计算和分析，解释了其光学吸收的起源。 6）a-Hg2AsCl2（9）和b-Hg2AsCl2（10）：化合物9和10是光照前后的两个相，其相变是可逆的，而且它们具有光致变色效应，这在固态化合物中还是首例。其带隙分别为2.04和1.66 eV，对其能带结构和DOS进行了量化计算和分析，解释了其光学吸收的起源。 同时红外光谱表明该系列化合物在4000–400 cm–1范围内，红外没有明显的吸收，而且其热重－差热分析表明它们都具有良好的热稳定性，因此，该系列化合物都是一类新型光电转换材料和红外窗口材料的候选物。 2. II-VI系列化合物半导体： 本论文工作的另一部分是有关MCT材料制备的新方法的摸索，以氰化汞作为原料，采用固相合成法成功合成了三个不同组分比例的MCT化合物，即化合物11–13，对其进行了简单的性能测试和能带结构分析。另外，对Zn-Te-S体系进行了初步的研究首次得到了一个立方晶系的三元化合物14，该化合物具有良好的光敏电阻效应，通过量化计算研究了它的光学吸收的起源。为制备新型光敏电阻材料奠定了基础，有较好的应用前景。
语种	中文
公开日期	2013-05-09
页码	135
内容类型	学位论文
源URL	[http://ir.fjirsm.ac.cn/handle/350002/7928]
专题	福建物质结构研究所_中科院福建物质结构研究所_学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	邹建平. 新型化合物半导体的合成、晶体结构、能带结构和性质[D]. 福建物质结构研究所. 中国科学院福建物质结构研究所. 2007.

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