微波法合成SiC 纳米线及其光致发光性质

黄 珊，王继刚，3，刘 松，张玥晨，钱 柳，梁 杰

(1.东南大学材料科学与工程学院，江苏省先进金属材料重点实验室，江苏南京 211189;2.东南大学-张家港工业技术研究院，江苏 张家港 215628;3.西藏民族大学，陕西 咸阳 712082)

1 前言

SiC 具有高强度、高杨氏模量、高热导率和耐腐蚀、抗氧化等优异特性，在航空航天等领域有着重要的应用［1］。此外，SiC 还具有高的禁带宽度/临界击穿电场、小的介电常数和较高的电子饱和迁移率，以及抗辐射能力强、机械性能好等特性，可广泛地应用于晶体管、传感器等，是重要的半导体材料。SiC 作为块体材料时是间接带隙半导体［2］，但作纳米材料时，其带隙也具有直接带隙的特点，发光强度可明显提高，表现出更优异的特性，在微电子及光电领域，SiC 纳米线具有更为广阔的应用前景［3］。目前，研究者已提出多种制备SiC 纳米线的方法。模板法［4，5］可制备出SiC 纳米线，但由于模板的尺寸限制，不能灵活制备出多种尺寸的纳米线。利用溶胶-凝胶法［6］，可制备出竹节或链珠状等特殊形貌的纳米线，但前驱体准备过程相对复杂。尽管GaN［7］催化剂的添加使前驱体的准备过程简化，但同时也在产物中引入了杂质而影响SiC 纳米线的纯度。电弧直流放电法［8］可有效制备SiC 纳米线，方法简易，但过程不可控。微波技术已成为制备功能材料的重要方法。区别于传统加热方式，微波加热具有速率快、选择性高、加热均匀、热惯性小以及节能环保等诸多优点。同时，在微波电磁场的作用下，有利于降低反应活化能，合成得到一些传统方法难以获取的新材料。……