a-CNH纳米尖端荧光产生的机理.pdfVIP

第３１卷　第３期 发　光　学　报 Ｖｏｌ３１ Ｎｏ３ ２０１０年６月 ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＣＥ Ｊｕｎ．，２０１０ 文章编号：１０００７０３２（２０１０）０３０４０００５ ａＣ∶Ｎ∶Ｈ纳米尖端荧光产生的机理 １ ２ 王必本 ，党　纯 （１．重庆理工大学 光电信息学院，重庆　４０００５４；　２．淮阴工学院计算科学系，江苏 淮安　２２３００１） 摘要：用ＣＨ，Ｈ 和ＮＨ 为反应气体，利用等离子体增强热丝化学气相沉积在沉积有碳膜的Ｓｉ衬底上制备 ４ ２ ３ 了ａＣ∶Ｎ∶Ｈ纳米尖端，并用扫描电子显微镜和微区Ｒａｍａｎ光谱仪对碳膜和纳米尖端进行了表征。结果表明： Ｒａｍａｎ谱中含有与碳和氮相关的峰，且纳米尖端的Ｒａｍａｎ谱比碳膜的Ｒａｍａｎ谱有很强的荧光背景。Ｒａｍａｎ谱 中的峰说明沉积的碳膜和纳米尖端是ａＣ∶Ｎ∶Ｈ薄膜和ａＣ∶Ｎ∶Ｈ尖端。ａＣ∶Ｎ∶Ｈ纳米尖端的Ｒａｍａｎ谱中强 荧光背景的产生表明其在激发光源照射的过程中发射了强荧光，对ａＣ∶Ｎ∶Ｈ纳米尖端产生强荧光的机理进 行了探讨。 关　键　词：ａＣ∶Ｎ∶Ｈ纳米尖端；Ｒａｍａｎ光谱；荧光 中图分类号：Ｏ４８４．４１；Ｏ４８２．３１　　　ＰＡＣＳ：７８．５５．Ｈｘ　　　ＰＡＣＣ：７８５５Ｈ　　　文献标识码：Ａ 薄膜的Ｒａｍａｎ谱有很强的荧光背景。表明：ａＣ∶ １　引　　言 Ｎ∶Ｈ纳米尖端比ａＣ∶Ｎ∶Ｈ薄膜能够发射较强的 ［１０］ 由于纳米材料具有独特的结构和性能以及在 荧光 。根据ａＣ∶Ｈ薄膜荧光产生的机理，分析 不同领域的应用，有关纳米材料的研究引起人们 了ａＣ∶Ｎ∶Ｈ纳米尖端产生的荧光增强原因。 的极大关注。其中，碳基纳米材料是近年来人们 ２　实　　验 研究的热点，这可能是由于碳具有同素异构体，它 们的纳米结构具有不同的性能，可满足不同领域 ２１　样品制备 的应用［１～４］。近几年研制出的碳的同素异构体 生长ａＣ∶Ｎ∶Ｈ纳米尖端的ＰＥＨＦＣＶＤ系统 碳纳米尖端，由于其非常低的场电子发射开启电 在文献［１１］进行了描述。ＣＶＤ系统中含有三根 ［５］ 直径为１ｍｍ的螺旋状钨丝，它们被加热到１６００ 场 ，引起人们的极大兴趣，其生长机理被广泛 ［６，７］ ℃左右。衬底为沉积有碳膜的Ｓｉ片，并依靠钨丝 地研究 。Ｒａｍａｎ光谱是表征碳材料强有力的 工具，许多文献报道在用Ｒａｍａｎ光谱仪对碳纳米 进行加热到８００℃左右。灯丝与衬底之间的距离 尖端进行表征时，发现碳纳米尖端的Ｒａｍａｎ谱有 约为１０ｍｍ。反应气体为ＣＨ、Ｈ 和ＮＨ 的混合 ４ ２ ３ ［８，９］ 气体，气体的总流量在标准状况下为 １００ｍＬ／ 较强的荧光背景产生 ，但对荧光背景产生原 ３ 因的研究很少见到报道。理解碳纳米尖端产生荧 ｍｉｎ，总压强为４×１０Ｐａ。用于产生等离子体的 光的机理对碳纳米尖端在光电子领域的应用有很