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原电池法制备硅纳米线的研究

胡志东  
【摘要】:硅纳米线是目前一种比较新型的一维半导体纳米材料,由于其自身的电学特性、光学特性等引起了科学界众多研究者的广泛关注。电镜,拉曼光谱,能量色散X射线分析(EDS)等方法都是有效地表征硅纳米线的手段。近年来硅纳米线在合成其他纳米材料的模板方面及高性能场效应晶体管、场发射显示器等许多纳米器件的应用方面的研究已经取得了显著成果,使得硅纳米线可能成为纳米电子学领域的一种非常有潜力的材料。 本文采用的是原电池两步法制备硅纳米线,这是一种在前人的基础上采用的较新的方法。与其他方法相比,原电池两步法不需要外接电源,操作简单,对环境要求不高,并且成本较低,刻蚀速度快,附着较容易。 本文研究了两步法制得的样品的形貌结构,对它的光致发光现象进行了分析。并且文中还尝试采用铂硅原电池法、镍硅原电池法和光照法制备硅纳米线,与两步法制成的样品进行简单的比较。并且对不同浓度刻蚀液做出的样品形态作了简单观察,分析了这些因素对实验的影响。 如果刻蚀的时间足够长,硅基会被穿透,并且最终被完全溶解。将制得的样品振荡碎,结果发现两步法制备的硅纳米线还具有一定的韧性,部分硅纳米线出现弯曲而没有折断。 目前,在实验室里,硅纳米线的工艺掺杂和纳米器件方面的研究已经取得了一定的成果,但关于硅纳米线的一些特性及研究者们发现的现象还有待一步去研究和证实。本文在用原电池两步法制备硅纳米线的过程中,Ag对于实验和硅纳米线的PL特性的影响,以及两步法制得的硅纳米线的光吸收率等问题都有待进一步研究。


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