本文選題：陽(yáng)極氧化 + SiC　； 參考：《太原理工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：SiC是典型的第三代半導(dǎo)體材料,具有寬禁帶、高熱導(dǎo)率、高電子飽和漂移速率、高臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)、以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)異特性,在研發(fā)高頻、高溫、高壓、抗輻照以及大功率等苛刻服役條件下的光電器件,具有顯著優(yōu)勢(shì)。SiC低維納米結(jié)構(gòu),不僅擁有其傳統(tǒng)體材料的本征物理特性,還兼具納米材料的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),在研發(fā)新穎高效的半導(dǎo)體器件,展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。SiC納米陣列結(jié)構(gòu)制備,是其器件化應(yīng)用的重要基礎(chǔ)之一。然而當(dāng)前已有的制備方法,絕大部分需要在高溫高壓等條件下進(jìn)行,導(dǎo)致了其材料制備難于調(diào)控且重復(fù)較差等問(wèn)題。因此,探索在室溫常壓下實(shí)現(xiàn)SiC納米陣列結(jié)構(gòu)的溫和制備,具有良好的現(xiàn)實(shí)意義和發(fā)展前景。本論文采用陽(yáng)極氧化法,室溫和常壓環(huán)境下,實(shí)現(xiàn)SiC納米陣列結(jié)構(gòu)的制備,通過(guò)對(duì)陽(yáng)極氧化工藝的探索和優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了高定向的結(jié)構(gòu)可調(diào)的SiC納米陣列結(jié)構(gòu)的制備,對(duì)其場(chǎng)發(fā)射和光電催化性能進(jìn)行了檢測(cè)和分析,展現(xiàn)出了SiC納米陣列結(jié)構(gòu)在場(chǎng)發(fā)射陰極材料和光電催化劑良好的應(yīng)用前景。結(jié)合本論文驗(yàn)工作,所獲得主要研究成果如下:(1)以氫氟酸、乙醇以及過(guò)氧化氫為陽(yáng)極氧化溶液,4H-SiC單晶為原料,通過(guò)陽(yáng)極氧化法,實(shí)現(xiàn)了高定向SiC納米陣列結(jié)構(gòu)在室溫和常壓環(huán)境下的溫和制備。(2)通過(guò)對(duì)陽(yáng)極氧化工藝比如刻蝕時(shí)間的調(diào)控等,實(shí)現(xiàn)了SiC納米結(jié)構(gòu)的調(diào)控;(3)場(chǎng)發(fā)射特性檢測(cè)結(jié)果表明,所制備的SiC納米陣列結(jié)構(gòu)具有較低的開(kāi)啟電場(chǎng)和穩(wěn)定的電子發(fā)射,擁有良好的綜合場(chǎng)發(fā)射性能。(4)對(duì)所制備的SiC納米陣列結(jié)構(gòu)的光電催化性能進(jìn)行了初步探索,研究結(jié)果表明,SiC納米陣列結(jié)構(gòu)的形貌對(duì)其光電催化性能影響顯著。
[Abstract]:SiC is a typical third-generation semiconductor material with wide band gap, high thermal conductivity, high electron saturation drift rate, high critical breakdown field strength and good chemical stability. The optoelectronic devices under harsh service conditions such as radiation resistance and high power have significant advantages. Sic low dimensional nanostructures not only possess the intrinsic physical properties of traditional bulk materials, but also have the unique advantages of nanomaterials. It is one of the important bases for the development of novel and efficient semiconductor devices that the fabrication of nanoarrays of sic nanostructures has a good prospect. However, most of the existing preparation methods need to be carried out under the conditions of high temperature and high pressure, which leads to the problems of difficult to control and poor repetition of the preparation of the materials. Therefore, it is of great practical significance and prospect to explore the mild preparation of SiC nanoarrays at room temperature and atmospheric pressure. In this paper, anodic oxidation method is used to fabricate SiC nanoarrays at room temperature and atmospheric pressure. Through the exploration and optimization of anodic oxidation process, the highly oriented and adjustable SiC nanoarrays are fabricated. The field emission and photocatalytic properties of SiC nanoscale structure emission cathode materials and photocatalysts were tested and analyzed. The main research results are as follows: (1) using hydrofluoric acid, ethanol and hydrogen peroxide as raw materials of anodic oxidation solution, 4H-SiC single crystal was anodized by anodizing method. In this paper, we have realized the mild preparation of high orientation SiC nanoarrays at room temperature and atmospheric pressure. By controlling the anodic oxidation process such as etching time, the field emission characteristics of SiC nanostructures have been measured. The prepared SiC nanoarrays have low open electric field and stable electron emission, and have good comprehensive field emission properties. The photocatalytic properties of the prepared SiC nanoarrays have been preliminarily explored. The results show that the morphology of sic nanoarrays has a significant effect on its photocatalytic performance.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.1

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本文編號(hào)：1981311