纳米材料表面电子结构分析PDF电子书下载

0绪论 1

0.1内容限定 3

0.2表面对纳米电子结构的影响 3

0.3占有态与未占有态 4

0.4纳米材料电子结构的过渡特征及簇的桥梁作用 4

0.5理论对纳米电子结构分析的支持 5

参考文献 7

1纳米材料电子结构的特点 8

1.1材料电子结构概述 8

1.1.1 Bloch波函数 8

1.1.2 k空间与能带结构 9

1.1.3 Fermi能EF及Fermi分布函数F（E） 10

1.1.4状态密度 11

1.2表面电子态 13

1.2.1金属表面电子隧穿效应 14

1.2.2半导体表面能带弯曲 16

1.2.3金属氧化物表面缺陷及电子结构 20

1.3金属纳米簇电子结构 23

1.3.1纳米簇电子结构的过渡特性 24

1.3.2电子受限尺度 26

1.3.3势阱与电子能级 27

1.3.4尺寸与维数对纳米电子结构参数的影响 28

1.3.5金属纳米簇质谱图与Jellium模型 33

1.3.6“魔数”与纳米簇结构周期表 37

1.3.7金属纳米簇电离势 43

1.3.8金属纳米簇价带结构 47

1.3.9金属纳米簇极化率 52

1.3.10纳米簇质谱与Jellium模型适用性评估 54

1.3.11金属纳米粒子电中性及Coulomb阻塞 59

1.3.12簇尺寸诱导金属-绝缘体过渡 63

1.3.13金属纳米粒子之间的单电子传输 64

1.4半导体纳米粒子的电子结构 67

1.4.1基本概念与几个相关参数 67

1.4.2纳米Si电子结构 71

1.4.3 Si纳米粒子的电子结构PES测定 73

1.4.4化合物半导体纳米粒子的电子结构 75

1.4.5激子 77

1.5纳米有机聚合物电子结构 80

1.5.1有机分子电子结构及PES谱 80

1.5.2聚乙炔分子结构及导电机制 81

1.5.3 trans-（CH）xUPS测定 84

参考文献 85

2纳米材料表面电子结构表征方法 89

2.1引言 89

2.1.1电子结构的完整表述 89

2.1.2电子结构表征方法概述 90

2.2 X射线光电子谱（XPS） 101

2.2.1原激发过程与XPS谱 102

2.2.2化学位移与占有态结构 104

2.2.3终态效应与电子结构 111

2.2.4 XPS价带谱 120

2.2.5表面原子内能级物理位移 133

2.3紫外光电子谱 138

2.3.1价电子结构与紫外光电子谱 138

2.3.2角分辨紫外光电子谱测量 141

2.3.3表面态与UPS谱 144

2.3.4 UPS测量时的几个问题 147

2.4自旋极化光电子谱 150

2.4.1方法简介 150

2.4.2铁磁性材料极化率 151

2.4.3非磁性材料极化率 153

2.5两光子光发射谱 156

2.5.1分子-电极界面 157

2.5.2 2PPE工作原理 158

2.5.3 2PPE实验观测量 160

2.5.4 2PPE实验装置简介 161

2.5.5界面电子结构与2PPE谱 162

2.6反光电子谱 167

2.6.1反光电子发射实验 168

2.6.2表面想象势态 170

2.6.3 Ge能带结构的完备表征 171

2.6.4 CO分子吸附态 172

2.6.5金属-半导体界面态 173

2.7 X射线吸收谱 174

2.7.1固体中X射线吸收和发射 174

2.7.2近边X射线吸收精细结构谱 175

2.7.3 NEXAFS实验 180

2.7.4 NEXAFS谱与空态结构 182

2.8固体拉曼光谱简介 195

2.8.1拉曼光谱基本原理 196

2.8.2激光拉曼谱仪 200

2.8.3数据分析和RS阐释 201

参考文献 205

3碳质纳米材料表面电子结构表征 212

3.1碳质纳米结构家族 212

3.2碳质薄膜特征与sp2、sp3杂化键分析 214

3.2.1拉曼光谱法 215

3.2.2 XPS分析 218

3.2.3占有与未占有电子态SXEA测定 222

3.3 a-C：H薄膜状态密度与sp 2杂化碳原子空间结构 224

3.3.1 a-C ∶ H薄膜结构的复杂性与电子态 224

3.3.2 a-C电极中C—H和C—O键问题 227

3.4 a-C薄膜中sp杂化键 230

3.4.1 a-C膜中sp杂化键测定 230

3.4.2 a-C膜中sp杂化键的稳定性 231

3.5石墨电子结构 236

3.5.1基础知识 236

3.5.2单晶石墨能带结构ARUPS测量 238

3.5.3 C KVV俄歇线形与层间轨道相互作用 240

3.5.4结构缺陷与电子传输 244

3.5.5石墨带宽 248

3.5.6石墨C sp2键修正与X射线吸收谱 251

3.5.7石墨π态密度与CK边XANES谱 256

3.6类金刚石薄膜电子结构综合表征 257

3.6.1 EELS分析 258

3.6.2 XPS分析 261

3.6.3 D参数法 262

3.6.4 NEXAFS分析 263

3.6.5 UPS分析 264

3.7金刚石薄膜几个电参数分析 266

3.7.1表面电阻率与拉曼谱 267

3.7.2逸出功与SKPM分析 268

3.7.3掺硼金刚石半导体氘化与传导特性转换 274

3.8富勒希电子结构表征 277

3.8.1 C60构型及其分子固体结构简介 278

3.8.2几个原型富勒希分子固体UPS/EELS分析 285

3.8.3杂原子富勒希电子结构测定 291

3.8.4插入金属富勒希电子结构测定 295

3.9碳纳米管 312

3.9.1碳纳米管几何结构及其特征参数 312

3.9.2单壁碳纳米管的电子结构及传输特性 315

3.9.3单壁碳纳米管电子结构测定 318

3.9.4化学修筛SWCNT电子结构 329

参考文献 330

4纳米异质界面电子结构分析 341

4.1有机分子膜／金属界面电子结构 341

4.1.1界面电子结构类型 341

4.1.2界面电子结构UPS分析 346

4.1.3界面电子结构UPS与IPES组合分析 349

4.1.4有机分子／金属界面2PPE分析 351

4.2 SiO2 /Si界面电子结构分析 353

4.2.1 SiO2/Si界面化学结构表征 353

4.2.2 SiO2 /Si界面电子结构表征 355

4.2.3界面电子结构参数与SiO2膜介电常数 360

4.3负载金属纳米粒子的电子结构分析 364

4.3.1负载金属簇界面电子结构光发射分析 364

4.3.2负载金属簇局域状态密度STM/STS分析 369

4.3.3负载金属簇电子受激时的尺寸效应 373

4.3.4强金属载体相互作用（SMSI）分析 374

4.4双金属表面电子结构分析 387

4.4.1单层双金属样品制备及分析条件 387

4.4.2 Ni/Pt（111）模型样品表面结构表征 388

4.4.3表面d带中心 391

4.4.4 Ni/Pt（111）电子结构与表面化学 393

4.5纳米薄膜量子尺寸效应与光发射谱 396

4.5.1引言 396

4.5.2晶格匹配Ag/Au （111）和Au/Ag（111）体系 398

4.5.3晶格失配界面光发射测量 401

4.5.4原子平整界面光发射谱 402

参考文献 404

5纳米半导体光电性质尺寸效应分析 410

5.1纳米Si带隙量子尺寸效应补充说明 411

5.2 Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点尺寸效应分析 415

5.2.1 InAs量子点带隙与尺寸关系 416

5.2.2 InGaAs量子点带隙尺寸效应和合金化 418

5.2.3 InAs量子点逸出功KFM测量 422

5.2.4含InP量子点InGaP/GaAs异质体系电子结构表征 424

5.3 Ⅱ -Ⅵ族化合物半导体纳米晶尺寸效应分析 428

5.3.1 CdSe纳米晶光学特性尺寸效应 428

5.3.2 CdTe纳米晶电子结构XES分析 433

5.3.3 CdS/CdTe界面价带补偿XPS分析 436

5.3.4 CdS纳米晶带结构尺寸效应 441

5.4 Cu2 S纳米棒的电子结构PD-XAS分析 455

参考文献 461