[0024] 实施例1直流电弧放电装置结构
[0025] 结合图1说明本发明制备Eu2+掺杂AlN分级纳米结构的卧式直流电弧装置结构。图1中，1为反应室，2为冷凝壁，3为由钨棒构成的阴极，4样品收集区，5Al和Eu2O3混合粉末块，6水冷循环为阳极，7进水口，8出水口9为进气口10为出气口。
[0026] 直流电弧中的高温环境下的等离子体，是制备Eu2+掺杂AlN纳米分级结构的关键所在。直流电弧法在高温、高电离和高淬冷的动态极端环境下,通过高温蒸发、升华和电子与离子束爆轰,易形成纳米和亚纳米尺度具有高反应活性的反应物团簇。这些团簇在适当成核条件下有利于大半径的Eu2+离子掺杂到AlN基质中。石墨锅构成的阳极能够有效的抗高温，并且在反应过程中，石墨埚能有效的还原Eu2O3中的氧，使样品掺杂均匀，纯度高。钨棒构成的阴极能有效的抗高温，卧式结构中阴极在制备过程中，延逆时针匀速转动，可以是阳极的反应原料更均匀的反应。
[0027] 实施例2制备最佳Eu2+掺杂AlN分级纳米结构的全过程。
[0028] 将Al与Eu2O3粉末按100：1的摩尔比例放入混料机中混合均匀。取出5g的混合粉，使用压片机压块，压成直径为1.8cm,高为2cm的圆柱体。将压成的混合块放入石墨锅，再放入直流电弧放电装置的反应室中阳极中。电弧放电装置的阳极为铜锅(铜锅内放置有共同作为阳极的电极石墨锅)，阴极为钨电极，钨棒阴极与铜锅阳极相对水平放置。将直流电弧放电装置的反应室抽成真空(小于5pa)，然后充40kPa氮气。铜锅通入循环冷却水，开始放电。在放电过程中，阴极逆时针旋转速度为2π/min，保持电压为20V,电流为100A，反应5分钟。再在氮气气环境中钝化7小时,然后在冷凝壁收集白色绒毛状的Eu2+掺杂AlN分级纳米结构。
[0029] 图2给出上述条件制备的Eu2+掺杂AlN分级纳米结构的SEM图，可以看出样品为主干和分支构成的分级纳米结构。分支为纳米锥状，直接为100～200nm,沿主干两次均匀生长。图3给出上述条件制备的Eu2+掺杂AlN分级纳米结构的EDS图，可以得出样品是由Al，N和Eu三种元素组成，并且Eu的含量为1.1％。图4给出上述条件制备的Eu2+掺杂AlN分级纳米结构的XRD谱图，证明样品为AlN，没有杂质峰出现。但与纯的AlN样品的XRD谱图比较，所有XRD衍射峰均向小角度移动，证明大离子半径的Eu掺杂到AlN中，使其晶格变大。图5是上述条件制备
2+
的Eu 掺杂AlN分级纳米结构的PL谱图，样品在518nm有一个强发射峰，发出绿光。
[0030] 实施例3制备Eu2+掺杂AlN分级纳米结构的全过程。
[0031] 将Al与Eu2O3粉末按100：0.5的摩尔比例放入混料机中混合均匀。取出3g的混合粉，使用压片机压块，压成直径为1.8cm，高为1cm的圆柱体。将压成的混合块放入石墨锅，再放入直流电弧放电装置的反应室中阳极中。电弧放电装置的阳极为铜锅(铜锅内放置有共同作为阳极的电极石墨锅)，阴极为钨棒电极，，钨棒阴极与铜锅阳极相对水平放置。将直流电弧放电装置的反应室抽成真空(小于5pa)，然后充50kPa氮气。铜锅通入循环冷却水，开始放电。在放电过程中，阴极逆时针旋转速度为2π/min，保持电压为30V,电流为120A，反应15分2+
钟后，再在氮气环境中钝化6小时,在石墨锅内收集灰白色的Eu 掺杂AlN样品。图7给出上述条件制备的Eu2+掺杂AlN的SEM图，确认制得样品为纳米分级结构。图8给出上述条件制备的Eu2+掺杂AlN的EDS图，可以得出样品是由Al，N和Eu三种元素组成，并且Eu的含量为0.56％。
图8给出上述条件制备的Eu2+掺杂AlN分级纳米结构的XRD谱图，证明样品为AlN，没有杂质峰出现。图9给出上述条件制备的Eu2+掺杂AlN分级纳米结构的PL谱图，样品在524nm有一个强发射峰，发出绿光。
[0032] 实施例4制备Eu2+掺杂AlN分级纳米结构的全过程。
[0033] 将Al与Eu2O3粉末按100：4的摩尔比例放入混料机中混合均匀。取出5g的混合粉，使用压片机压块，压成直径为3cm,高为3cm的圆柱体。将压成的混合块放入石墨锅，再放入直流电弧放电装置的反应室中阳极中。电弧放电装置的阳极为铜锅(铜锅内放置有共同作为阳极的电极石墨锅)，阴极为钨棒电极。将直流电弧放电装置的反应室抽成真空(小于5pa)，然后充5kPa氮气。铜锅通入循环冷却水，开始放电，在放电过程中，保持电压为20V,电流为80A。反应5分钟后，再在氮气环境中钝化6小时,在冷凝壁上收集灰色粉末状样品。图10给出上述条件制备的样品的SEM图，确认制得的是不纯的纳米线和纳米块混合结构。图11给出上述条件制备的样品的XRD图，证明样品为Al,含有少量的AlN。
[0034] 实施例5制备AlN的全过程。
[0035] 取出5g的Al粉，使用压片机压块，压成直径为1.8cm,高为3cm的圆柱体。将压成的混合块放入石墨锅，再放入直流电弧放电装置的反应室中阳极中。电弧放电装置的阳极为铜锅(铜锅内放置有共同作为阳极的电极石墨锅)，阴极为钨电极。将直流电弧放电装置的反应室抽成真空(小于5pa)，然后充40kPa氮气。铜锅通入循环冷却水，开始放电。在放电过程中保持电压为30V,电流为120A，反应8分钟。再在氮气环境中钝化5小时,然后在冷凝壁收集白色绒毛状的AlN纳米棒。图12是上述条件制备的纯AlN的PL谱图，只有一个很弱的宽的发光峰在592nm，是由AlN本身的缺陷产生的。
