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《上海交通大学》 2007年
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一维碳化硅纳米材料的制备与性能的基础研究

周伟民  
【摘要】:一维纳米材料具有新颖的物理、化学和生物特性以及在纳电子器件中的潜在应用,日益成为当今纳米研究领域中的热点。利用它不仅可以深入地理解低维材料的基本现象,更重要的是它可以作为功能模块来构筑纳米电子器件。在众多的半导体材料中,SiC半导体材料的禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、饱和漂移速度高等特点使其在高频、高温、高功率、抗辐射等方面有良好的性能,被认为是新一代微电子器件和集成电路的半导体材料,因此研究SiC一维纳米半导体材料具有重要意义。目前国内外对SiC纳米线的研究还处于初步阶段,主要集中在两个方面:用不同的方法制备SiC纳米线;对SiC纳米线性能进行简单的表征,如光学,场发射等。但是目前制备SiC纳米线方法中主要存在以下缺点:产物量少,有金属催化剂颗粒的污染,成本高,合成时间长,制备当中有如SiH_4、CH_4等之类的剧毒易燃易爆危险气体潜在危险。因此,简单、批量和成本低廉制备SiC纳米线的方法对于其能否走向大规模应用具有重要的意义。 鉴于以上,本文主要利用新工艺和新方法高质量地、简单和可控制性大规模地合成了β-SiC纳米线,通过XRD、SEM、TEM、HRTEM等分析测试方法,系统地研究了纳米材料的形貌、尺寸、结构和性能,并提出了生长机制,最后对β-SiC纳米线的应用做了初步应用研究。通过这些工作,我们就为实现β-SiC纳米材料的功能化应用打下基础。论文主要包括以下几个方面: 首先采用自行设计的高频感应加热设备来合成β-SiC纳米线,实验时将系统气压保持在50~100Torr,1450℃时加热SiO粉末15min。实验结束后,在活性碳纤维的表面得到了一层亮蓝色的物质(β-SiC纳米线)。此种方法具有简单、快速等优点,可以用来合成其它半导体纳米材料。制备出来的SiC纳米线性能均一、产率较高、表面光滑,结构为
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN304.05

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张晓东;准一维SiC和Si_3N_4纳米材料的合成与表征[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 李新通;RF/SiO_2复合气凝胶的制备及其原位碳热生成碳化硅和氮化硅纳米线的研究[D];北京化工大学;2010年
3 陈建军;碳化硅纳米线的制备、性能与机理研究[D];浙江大学;2008年
4 卢雪峰;原位生长纳米纤维改性C/C复合材料的微观结构及性能研究[D];中南大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 罗晓刚;碳热还原制备碳化硅纳米线及其性能研究[D];昆明理工大学;2010年
2 王秀春;SiC基一维纳米材料的结构调控及性能研究[D];太原理工大学;2011年
3 辛利鹏;碳化硅一维纳米结构的制备与性能研究[D];浙江理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 尹荔松,沈辉;二氧化钛光催化研究进展及应用[J];材料导报;2000年12期
2 吴旭峰,凌一鸣;电弧放电法制备SiC纳米丝的实验研究[J];真空科学与技术学报;2005年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 刘芳;碳化硅离子注入及欧姆接触的研究[D];西安电子科技大学;2005年
2 何照元;准一维纳米材料的气相合成、结构表征及发光性能研究[D];合肥工业大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田维;张洪林;蒋林时;;纳米TiO_2光催化材料的制备及研究进展[J];四川有色金属;2006年04期
2 刘长春;;光催化氧化技术在造纸废水处理中的应用[J];安徽化工;2010年02期
3 陈欢欢;柏连阳;;TiO_2光催化降解农药研究进展[J];安徽农业科学;2010年12期
4 陆科呈;王亚军;冯长根;;光催化降解炸药废水研究进展[J];安全与环境学报;2010年06期
5 王骞;;TiO_2光催化纳米材料在环境保护中的应用[J];鞍山师范学院学报;2011年06期
6 刘庆禄;林波;;纳米材料与技术在废水处理中的应用及前景[J];环境科学与管理;2007年11期
7 陈超;余阳;薛罡;周美华;;静电纺丝制备TiO_2/PAN纳米纤维毡及其性能研究[J];环境科学与管理;2009年02期
8 施宝昌,沈维榕,王勤娜;光催化氧化处理苯酚废水[J];北京化工大学学报(自然科学版);2002年06期
9 邱剑勋,孙洪福,董胜敏,王承遇;玻璃表面上掺杂ZnFe_2O_4的TiO_2薄膜光催化性能的研究[J];玻璃与搪瓷;2003年01期
10 杨大祥;肖平;赵晓峰;宋永才;;静电纺丝制备连续SiC亚微米/纳米纤维[J];中国表面工程;2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 滕伟;李新勇;肇启东;熊巍;陈国华;;光催化剂Ag_3PO_4/Ag的合成及其在染料废水处理中的应用[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
2 卢雪峰;肖鹏;;原位生长碳化硅纳米纤维对炭/炭复合材料摩擦磨损行为的影响[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
3 郝雅娟;郭向云;;碳化硅纳米纤维的溶胶-凝胶法合成[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
4 赵建国;郭永;张素芳;王海青;;化学气相反应制备碳化硅纳米线[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(6)[C];2007年
5 黄悦;周忠华;吴玉萍;孟彦超;;深度净化水处理应用领域的TiO_2光催化材料的现状和问题[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年
6 吴玉程;;纳米TiO_2在水污染检测与治理中应用的研究进展[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第6分册)[C];2010年
7 秦祖赠;刘自力;杨克迪;文衍宣;;含铟、铋可见光催化剂的研究进展[A];第七届全国工业催化技术及应用年会论文集[C];2010年
8 潘湛昌;张环华;肖楚民;林治顺;彭康华;魏志钢;;Pt(Ⅳ)掺杂TiO_2能级计算及光电催化降解酸性红B[A];2008年全国冶金物理化学学术会议专辑(上册)[C];2008年
9 王惟峰;汪辉;赵谦;黄欣;;玻纤制品的光催化技术研究[A];纳米材料和技术应用进展——全国第三届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2003年
10 王峰;靳国强;郭向云;;氮化硅纳米线的合成与表征[A];纳米材料与技术应用进展——第四届全国纳米材料会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘斌;二氧化钛光催化材料的掺杂改性及其对气体污染物净化性能的研究[D];兰州大学;2010年
2 夏明霞;高结晶度一维纳米二氧化钛的制备和修饰及光电性质研究[D];湖南大学;2010年
3 孙松;TiO_2基光催化剂的制备、结构及光催化降解VOCs性能与机理研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 于晓慧;金属掺杂TiO_2和ZnO的第一性原理研究[D];江苏大学;2010年
5 赵斌;特殊形貌TiO_2/钛酸盐纳米材料的合成与生成机理[D];华东理工大学;2011年
6 邵玮;纳米二氧化钛光阳极材料控制合成及光电化学性能[D];华东理工大学;2011年
7 曹广秀;共掺杂二氧化钛基可见光光催化材料的制备及性能研究[D];东华大学;2010年
8 张峰;光催化氧化联合工艺处理不同污染物的研究[D];中国地质大学(北京);2011年
9 王韵芳;钛硅复合氧化物的制备及在微污染水处理中的应用研究[D];太原理工大学;2011年
10 段芳;新型复合氧化物纳米结构的制备及其在可见光催化和吸附中的应用[D];江南大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱曜峰;碳纤维负载TiO_2复相光催化材料的研究[D];浙江理工大学;2010年
2 栗栋;二元染料的纳米TiO_2可见光催化降解研究[D];郑州大学;2010年
3 邹斐飞;磁性印迹吸附材料选择性去除水中氯酚污染物[D];大连理工大学;2010年
4 刘伟娜;自制改性TiO_2可见光降解亚甲基蓝的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 钟炳伟;Cd(ll)、Zn(ll)离子以及PFOS、PFOA在金红石(110)面上化学吸附的密度泛函研究[D];中国海洋大学;2010年
6 樊丽霞;卤族元素掺杂纳米TiO_2的光催化性能研究[D];中国海洋大学;2010年
7 李建通;金属离子改性TiO_2纳米颗粒的可见光光催化性能研究[D];河南理工大学;2010年
8 董淑英;新型纳米ZnO的制备、表征及其光催化性能研究[D];河南师范大学;2010年
9 刘瑞;复合型光催化剂H_3PW_(12)O_(40)/TiO_2光催化降解孔雀石绿与对硝基苯胺的研究[D];江苏大学;2010年
10 钟珍芳;制浆造纸废水深度处理的技术研究[D];华东理工大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冀克俭,邓卫华,陈刚,邵鸿飞,张以河,刘元俊,毛如增,汪信,陆路德,杨绪杰;臭氧处理对碳纤维表面及其复合材料性能的影响[J];工程塑料应用;2003年05期
2 罗瑞盈;碳/碳复合材料制备工艺及研究现状[J];兵器材料科学与工程;1998年01期
3 雷天民,陈治明,余明斌,马剑平,胡宝宏,王建农;Si衬底上外延3C-SiC薄层的XPS分析[J];半导体学报;2000年03期
4 廖良生,鲍希茂,闵乃本;注C~+硅多孔结构的蓝光发射[J];半导体学报;1995年04期
5 张复盛,吴瑜,庄严;双丙酮丙烯酰胺在碳纤维表面的电聚合研究[J];北京航空航天大学学报;1998年02期
6 陈红燕,王继辉;纳米碳纤维及其在聚合物中的应用[J];玻璃钢/复合材料;2005年03期
7 高燕,宋怀河,陈晓红;C/C复合材料的研究进展[J];材料导报;2002年07期
8 张爱霞;蔡克峰;;一维碳化硅纳米材料的研究进展[J];材料导报;2006年S1期
9 王富强;郝志彪;闫联生;;碳化硅纳米晶须的制备研究[J];材料导报;2008年S2期
10 于建彤,李春志;碳化硅纤维增强铝基复合材料的界面组织研究[J];材料工程;1995年04期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李镇江;SiC、GaN半导体纳米材料及阵列的合成、性能与机理研究[D];西北工业大学;2003年
2 廖寄乔;热解炭微观结构对C/C复合材料性能影响的研究[D];中南大学;2003年
3 汤中华;用定向流动热梯度CVI工艺制备航空刹车用C/C复合材料的研究[D];中南大学;2003年
4 陈腾飞;炭纤维坯体结构及增密方式对炭/炭复合材料界面及性能的影响研究[D];中南大学;2003年
5 熊翔;炭/炭复合材料制动性能研究[D];中南大学;2004年
6 李峰;SiBONC陶瓷的制备与热稳定性研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
7 杨光义;金属硅化物熔体中不同形貌碳化硅晶体的生长研究[D];浙江大学;2007年
8 严佳;模板法制备SiC基陶瓷纳米孔结构材料[D];大连理工大学;2007年
9 陈建军;碳化硅纳米线的制备、性能与机理研究[D];浙江大学;2008年
10 李鹏;碳化硅等含硅纳米材料的溶剂热合成[D];山东大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗晓刚;碳热还原制备碳化硅纳米线及其性能研究[D];昆明理工大学;2010年
2 王蕾;快速CVI法制备平板C/C复合材料[D];中南大学;2009年
3 陆英艳;激光照射下纳米SiC颗粒原位生长及纳米SiC涂层制备[D];南京航空航天大学;2005年
4 尉永玲;硅及硅化合物一维纳米材料的制备与表征[D];浙江大学;2006年
5 关芳芳;激光作用下纳米SiC颗粒的原位生长[D];南京航空航天大学;2006年
6 林晶;热蒸发方法碳化硅纳米晶须阵列的合成与表征[D];浙江大学;2007年
7 李宝生;C-Si-O,C-Si-O-X等体系下纳米结构的制备及其结构与性能研究[D];浙江大学;2008年
8 朱奇妙;碳化硅纳米晶须的热蒸发法合成与表征[D];浙江大学;2008年
9 马海林;一维β-Ga_2O_3纳米材料的制备与发光特性研究[D];兰州大学;2008年
10 许林;炭纤维表面处理及结构与性能的研究[D];中南大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 罗晓刚;碳热还原制备碳化硅纳米线及其性能研究[D];昆明理工大学;2010年
2 李奕坪;一维碳化物纳米材料的植物模板法合成及其原位机电学性能研究[D];浙江工业大学;2011年
3 辛利鹏;碳化硅一维纳米结构的制备与性能研究[D];浙江理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张玉明,罗晋生,张义门;n型6H-SiC体材料欧姆接触的制备[J];半导体学报;1997年09期
2 康一秀,赵渭江,王宇钢,张利春,虞福春;多能MeV硼离子注入单晶硅形成特殊形状载流子分布[J];半导体学报;1995年10期
3 李德彬,丁维清;注入离子分布参数的拟合研究[J];北京师范大学学报(自然科学版);1996年01期
4 何进,陈星弼,杨传仁,刘世程;TiO_2(Ag)纳米半导体薄膜的制备及其光催化性能[J];电子元件与材料;1999年01期
5 徐用军,谢腾峰,王德军,王瑛,李铁津;TiO_2负载型催化剂及光催化还原CO_2反应的表面光电压谱研究[J];高等学校化学学报;1999年03期
6 尹荔松,周歧发,唐新桂,林光明,张进修;纳米TiO_2粉晶的XRD研究[J];功能材料;1999年05期
7 孙尚梅,康振晋,魏志仿;TiO_2膜太阳光催化氧化法处理毛纺染整废水[J];化工环保;2000年01期
8 颜秀茹,李晓红,宋宽秀,霍明亮,王建平;固定相TiO_2催化剂及其反应器研究进展[J];化工进展;2000年02期
9 魏宏斌,徐迪民,徐建伟;水溶液中腐殖酸的二氧化钛膜光催化氧化研究[J];环境科学学报;1998年02期
10 王怡中,符雁,汤鸿霄;平板构型太阳光催化反应系统中甲基橙降解脱色研究[J];环境科学学报;1999年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 成化;;薄膜晶体管[J];电子技术;1965年01期
2 万青,丰平,王太宏;零维和一维半导体纳米结构[J];微纳电子技术;2004年12期
3 潘雄;;制造纳米线电路的新技术开发成功[J];功能材料信息;2008年Z1期
4 陈寒元,李建奇,高燕,解思深;低维纳米材料中五次孪晶结构的透射电镜研究[J];电子显微学报;2005年01期
5 陈小龙;氮化镓低维材料[J];人工晶体学报;2002年03期
6 赵安中;;美研制出非二进制新型纳米存储器[J];功能材料信息;2008年04期
7 谢自力;张荣;修向前;刘斌;江若琏;顾书林;韩平;赵红;朱顺明;施毅;郑有炓;;InN纳米线材料的特性和制备技术[J];纳米技术与精密工程;2005年04期
8 谢自力;张荣;高超;刘斌;李亮;修向前;朱顺明;顾书林;韩平;江若琏;施毅;郑有炓;;In_2O_3纳米线制备及其特性[J];半导体学报;2006年03期
9 刘辉;张清;;含氟有机场效应晶体管材料的研究进展[J];材料导报;2009年05期
10 邓昱;洪建明;张富生;;钛酸铅超细纳米晶及纳米线的制备与结构表征[J];电子显微学报;2006年S1期
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1 施毅;濮林;潘力佳;陈鹏;王军转;张荣;郑有炓;;半导体异质结构纳米线及其光电子器件[A];第十六届全国半导体物理学术会议论文摘要集[C];2007年
2 马兴法;郑静;贺笑春;高明军;李光;;部分生物分子的存在对聚苯胺纳米线形貌及敏感性能的影响[A];2011中国功能材料科技与产业高层论坛论文集(第一卷)[C];2011年
3 王超英;麦振洪;陈小龙;李建业;;氮化镓纳米线的制备及表征[A];第二届全国扫描电子显微学会议论文集[C];2001年
4 吴昊宇;胥明;郑耿锋;;硫化镉纳米线的螺旋位错驱动的缺陷生长机理[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
5 伍翠兰;廖小舟;陈江华;;具有Y型连接对称SiC双纳米线的形成机理[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
6 王红康;顾锋;邵玮;张玲;李春忠;;TiO_2-B纳米线的水热合成及表征[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
7 樊希安;王国强;洪小杰;李光强;鲍思前;宋新莉;朱诚意;侯艳辉;;Bi_2Te_3基核壳异质结构纳米线的合成与热电性能[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
8 牛丽红;王恬;程纲;杜祖亮;;基于一维氧化锌纳米线的生物传感器[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
9 蒋军;曹明贺;吴培文;袁俊;;五角星形纳米线形貌的电镜表征[A];2006年全国电子显微学会议论文集[C];2006年
10 张小舟;蹇锡高;;PMODOPV/ZnO纳米线混合膜光伏特性的研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 刘霞;美研制出新式超导场效应晶体管[N];科技日报;2011年
2 古岳 编译;纳米线圈计算机芯片能有多小?[N];科技日报;2002年
3 记者 毛磊;我旅美学者攻克纳米线[N];新华每日电讯;2002年
4 记者 何德功;纳米线圈可大量合成[N];新华每日电讯;2003年
5 本报记者 刘霞;质优未必不能价廉[N];科技日报;2011年
6 毛磊;旅美中国学者杨培东及同事在纳米线领域取得重要进展[N];人民日报海外版;2002年
7 梓桦;哈佛大学制造新型纳米线激光器[N];医药经济报;2003年
8 郑金武;国内最大薄膜晶体管液晶显示器件生产线建成[N];中国有色金属报;2004年
9 葛秋芳;美国科学家用激光束“拨动”纳米线[N];新华每日电讯;2006年
10 文晶;首条薄膜晶体管液晶显示器件六代线将建[N];经济日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周伟民;一维碳化硅纳米材料的制备与性能的基础研究[D];上海交通大学;2007年
2 蒋晓红;气液界面有序纳米结构组装体的构筑及微区电性质研究[D];吉林大学;2005年
3 赖琛;反胶团—热液法合成羟基磷灰石纳米线及其机理研究[D];湖南大学;2006年
4 沈龙海;纳米金属氮化物的直流电弧法制备与高压物性研究[D];吉林大学;2006年
5 张秀玲;聚吡咯纳米线修饰电极的电催化研究—硝酸根离子的电催化还原[D];天津大学;2006年
6 何开华;低维氮化硼纳米材料中杂质和电场行为的第一性原理研究[D];中国地质大学;2010年
7 张宇;平面配位化合物的合成及其光电功能研究[D];吉林大学;2010年
8 孟祥东;CVD法制备ZnO薄膜的发光特性研究及碱金属钛酸盐纳米线的合成与表征[D];中国科学技术大学;2006年
9 贾法龙;基于电化学技术的温差电材料和微型温差发电器制备及相关机理研究[D];天津大学;2006年
10 霍海滨;一维半导体纳米材料及其电子和光电子器件研究[D];北京大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王峰;一维SiC纳米线的合成与表征[D];吉林大学;2008年
2 倪似愚;模板法制备纳米线阵列及磁性能研究[D];浙江工业大学;2003年
3 张亚民;SiNWFET装配方法与I-V特性研究[D];北方工业大学;2011年
4 丁书龙;ZnO一维纳米材料的制备[D];湘潭大学;2005年
5 支明佳;热蒸发法制备ZnMgO纳米材料及其性能表征[D];浙江大学;2006年
6 杜秀娟;Au纳米线、单壁C纳米管包裹Cu原子链的结构和性质的第一性原理计算[D];陕西师范大学;2010年
7 梁汉璞;纳米线的制备和纳米微电极的研究[D];青岛大学;2002年
8 张洪顺;Se纳米线的制备及其形成机理研究[D];天津大学;2006年
9 尹晶磊;稀磁性半导体Co_xSn_(1-x)O_2纳米线的制备、微结构和磁性的研究[D];兰州大学;2007年
10 米颖娟;CoAg纳米线阵列的制备与性能研究[D];河北工业大学;2008年
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