【摘要】：近年來,由于納米金屬的物理和化學(xué)性質(zhì)和大塊物質(zhì)的差異性,受到了諸多學(xué)科領(lǐng)域研究人員廣泛研究。很多金屬元素的易結(jié)晶性質(zhì),都導(dǎo)致在制備膜材料時,特別是薄膜厚度達到納米數(shù)量級時,大多數(shù)情況下薄膜樣品是由非晶顆粒、微晶顆粒堆砌而成。如果為了改善顆粒之間的導(dǎo)通性質(zhì)或者增加電阻率,勢必會在制備薄膜的過程中適當添加其他不導(dǎo)電材料,甚至添加一些功能性元素,來提升或者改善其物理化學(xué)性質(zhì)。因此薄膜材料的電、光學(xué)性質(zhì)必將與金屬類型、粒徑大小,薄膜厚度和配體物質(zhì)類型,以及制備工藝等因素有關(guān)。本文探討了金屬納米顆粒薄膜以及與有機小分子熒光材料納米顆粒薄膜的電光學(xué)性質(zhì)。本文采用低真空濺射方法制備出納米金顆粒結(jié)構(gòu)復(fù)合薄膜。通過調(diào)節(jié)金屬薄膜厚度、是否退火以及復(fù)合物質(zhì)的類型等方法來實現(xiàn)了濺射法制備納米金粒子的熒光性質(zhì)可調(diào)。通過樣品的掃描電鏡(SEM)和X射線衍射(XRD)實驗表征圖譜發(fā)現(xiàn),在有復(fù)合物質(zhì)存在時并且不進行退火,濺射時間越短,粒徑尺寸越小,復(fù)合物質(zhì)對金粒子顆粒聚集有控制作用。經(jīng)過退火之后,粒徑明顯增加。拉曼散射光譜(RSS)圖譜表征發(fā)現(xiàn),納米金與復(fù)合物質(zhì)發(fā)生一定的反應(yīng),形成有特殊拉曼峰的新結(jié)構(gòu)物質(zhì)。UV-Vis實驗結(jié)果表明不同條件下的復(fù)合薄膜對紫外吸收的能力有一定差別。我們從熒光發(fā)射光譜結(jié)果得到,熒光強度和效率與復(fù)合物質(zhì),是否退火以及厚度有關(guān)。SEM,I-V和熒光發(fā)射光譜等實驗表征結(jié)果表明,通過真空蒸鍍方法制備納米鋁薄膜中的鋁是以顆粒形式存在,顆粒尺寸大約在30-60納米之間,納米顆粒之間的的間距約為1～10納米。采用模擬計算得到伏安曲線和實驗測到的結(jié)果趨勢上基本吻合。實驗中發(fā)現(xiàn),當樣品的厚度較薄的時候(30納米以下)則表現(xiàn)出非線性電學(xué)特性,當厚度達到30納米以上時則其性質(zhì)和大塊金屬的曲線走向接近。納米熒光發(fā)射光譜實驗結(jié)果表明,納米鋁對有機物DPO的結(jié)構(gòu)有一定影響,導(dǎo)致其熒光性質(zhì)的發(fā)生一定的改變。
[Abstract]:In recent years, the physical and chemical properties of nano-metals and the differences of bulk materials have been widely studied by researchers in many disciplines. The easy crystallization properties of many metallic elements lead to the preparation of film materials, especially when the thickness of the film reaches nanometer order of magnitude. In most cases, the film samples are made up of amorphous particles and microcrystalline particles. In order to improve the conductivity between particles or increase the resistivity, other non-conductive materials and even some functional elements will be added in the process of preparing films to improve or improve their physical and chemical properties. Therefore, the electrical and optical properties of the thin film must be related to the metal type, particle size, film thickness and ligand material type, as well as the preparation process. In this paper, the electrooptical properties of metal nanocrystalline films and nanocrystalline films with organic small molecule fluorescent materials have been investigated. In this paper, nanocrystalline gold composite films were prepared by low vacuum sputtering. The fluorescence properties of gold nanoparticles prepared by sputtering were adjusted by adjusting the thickness of metal films, annealing or not, and the type of composite materials. The scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD) spectra show that the smaller the sputtering time and the smaller the particle size, the shorter the sputtering time is and the smaller the particle size is when the composite material is present and not annealed. The composite material can control the aggregation of gold particles. After annealing, the particle size increases obviously. The (RSS) spectra of Raman scattering showed that the gold nanoparticles reacted with the composite materials to a certain extent. The UV-Vis results show that the UV absorption ability of the composite films is different under different conditions. We obtained from the fluorescence emission spectra that the fluorescence intensity and efficiency are related to the composition, annealing and thickness. The results of SEM,I-V and fluorescence emission spectra show that, The aluminum in nano-aluminum thin films is prepared by vacuum evaporation. The size of the particles is about 30-60 nm, and the spacing between the nanoparticles is about 110nm. The voltammetric curves obtained by simulation are in good agreement with the experimental results. It is found that when the thickness of the sample is thin (less than 30 nm), it shows nonlinear electrical properties, and when the thickness is above 30 nm, the property of the sample is close to the curve of the bulk metal. The results of nano-fluorescence emission spectra show that nano-aluminum has a certain influence on the structure of organic DPO, resulting in a certain change of its fluorescence properties.
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB383.2

【共引文獻】

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本文編號：2340174