研究目的
合成掺锂氧化镓（Li-doped Ga2O3）一维纳米结构，并研究其发光特性与机理，包括观察红光发射现象以及与未掺杂氧化镓相比拉曼光谱和光致发光光谱的偏移。
研究成果
成功合成了掺锂氧化镓一维纳米结构，展现出良好的结晶性和独特的发光特性，包括蓝移的蓝光发射和692纳米处的强红光发射。掺杂引入受主能级促进p型导电行为并增强发光强度，在光电子学领域具有应用潜力。
研究不足
由于锂原子半径较小，EDS分析未能检测到锂信号，从而限制了对锂掺杂的直接确认。拉曼峰位移较轻微，需通过光致发光进一步分析。本研究仅限于室温测量和特定合成条件，可能无法推广至其他温度或方法。
1：实验设计与方法选择：
采用氧气氛围下的热蒸发法合成了锂掺杂氧化镓一维纳米结构。该方法因其能制备掺杂可控的纳米结构而被选用。
2：样品选择与数据来源：
将纯氧化镓粉末、氢氧化锂粉末和金属镓按4:1:4的重量比混合，并添加碳粉以促进形核，硅片作为衬底。为对比研究，在相同条件下制备了未掺杂氧化镓纳米结构。
3：实验设备与材料清单：
水平管式炉、陶瓷舟、温控系统、氧化镓粉末、氢氧化锂粉末、金属镓、碳粉末、硅片。
4：实验步骤与操作流程：
将混合物与衬底置于陶瓷舟中，以100°C/分钟升温至1000°C，保温2小时后冷却至室温。通过SEM和EDS表征形貌，采用532 nm激光进行拉曼光谱测试，使用325 nm氦镉激光进行光致发光测量。
5：数据分析方法：
分析拉曼光谱的峰位偏移与结晶度；采用高斯峰拟合解析光致发光光谱，识别发射峰及其机理。
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获取完整内容-
SEM
JSM-5610LV
JEOL
Characterization of morphology of the samples
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EDS
JED-2200
JEOL
Energy-dispersive X-ray spectrometer attached to SEM for chemical composition analysis
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Raman spectroscopy
InVia-Reflex
Renishaw
Raman spectrum measurement excited by a 532 nm Nd:YAG laser
-
Fluorescence spectrometer
SP2557-type
ARS Instrument
Photoluminescence measurements with a 325 nm He-Cd laser as excitation source
-
He-Cd laser
Excitation source for PL measurements
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Nd:YAG laser
Excitation source for Raman spectroscopy
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