异质界面对复合纳米材料光电传输等物理化学性质产生非常重要的影响,因此理性地构筑异质界面对于优化复合纳米材料的性质尤为关键。本研究从纤锌矿型(ZnO)、金红石型(SnO2)、锐钛矿(TiO2)以及氯化钠型(MnO/ MgO/Ag2O)等金属氧化物半导体晶体结构自身的特点出发,对纳米晶体的晶面控制以及外延异质界面的构筑进行了深入的研究。我们通过对生长过程中纳米晶体各晶面表面能的调控,制备出多种具有极性晶面、高活性晶面或高指数晶面等特殊表面的金属氧化物纳米功能材料(例如{221}晶面裸露的SnO2八面体纳米晶、{001}晶面裸露的TiO2纳米片等),明确了这些纳米晶发光、气敏、光催化等物理化学性能与特定晶面之间的关系。此外,我们根据不同半导体材料晶体结构之间的相似性,在实现晶面控制的基础上构筑出多种具有二维(如SnO2/Fe2O3分级结构)或三维(ZnO/SnO2核壳型纳米棒)外延界面的金属氧化物复合纳米材料,明确了ZnO-SnO2、SnO2-Fe2O3等异构体系的外延生长机制以及异质界面对材料物理化学性质的影响。我们的这些研究结果为今后新型复合功能纳米材料的构建与应用具有一定的指导意义。
英文主题词epitaxial growth; lattice match; core-shell; hetero-interface;surface energy