拉曼光谱通常被用来检测材料中的声子振动模式,其中一种应用为检测材料在遭受外界压力的情况下,材料中发生的电子拓扑转换现象。具体体现为,随着压力的变化,材料的声子模式会随着压力的变化而变化,当达到某一个压力值时,材料中相应声子模式的拉曼位移和半高宽会发生一个突变或转折变化,相应的电学、热学特性会在此点发生变化,此点的热电性能也会得到提高。为了表征Te的结晶和长大对Te/Sb2Te3中声子振动模式的影响,对样品进行了拉曼光谱检测,结果如图5-38所示。
图5-38 样品拉曼谱图
(a)~(c)分别代表样品A0、A1和A2的拉曼谱图及其对应的高斯解耦曲线;(d)、(e)分别为Sb2Te3和Te的拉曼位移和半高宽;(f)Sb2Te3和Te的拉曼声子振动模式[115]
为了分析Te/Sb2Te3异质结中的晶格应变,选取样品A1进行HRTEM分析。制备HRTEM样品时,使用刀片将薄膜刮入无水乙醇中,超声振荡溶解,随后滴在超薄碳膜上烘干,进行TEM观察。如图5-39所示,可以观察到Sb2Te3的(00l)和(015)面以及Te的(110)面,这些峰与XRD谱图中观察到的峰相符。如图5-39(b)和(c)所示,大面积的晶面为(0012)的Sb2Te3晶体被观察到,晶格条纹间距为0.253 nm。同时在Sb2Te3中也观察到位错,反傅里叶变换如图5-39(a)所示。位错会产生应变、晶格线和质量波动,这是由位错核引起的,而界面则是晶粒间旋转成对引起的应变[169,174-175]。在Sb2Te3中观察到了晶面为(110)的Te纳米颗粒,直径约为8.5 nm,这与XRD中谢乐公式计算的结果不同,一方面TEM观察到的晶粒与计算得到的晶粒的取向不同,另一方面谢乐公式计算晶粒时存在误差。此外,也观察到了Sb2Te3(015)面和Te(110)面的纳米界面,其中晶格在界面处的弯曲清晰可见,如图5-39(f)和(g)所示。
图5-39 样品A1的TEM图(www.xing528.com)
(a)图(b)中选区的反傅里叶变换;(b)Sb2Te3的TEM图片和傅里叶变换图;(c)图为(b)选区的高分辨图;(d)Sb2Te3中的Te纳米颗粒;(e)小尺度下Sb2Te3和Te界面的HRTEM图;(f)大尺度下Sb2Te3和Te界面的HRTEM图;(g)局部放大图
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