本文關鍵詞：溶液法制備硅納米線研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：納米科學技術誕生于20世紀80年代末,進入21世紀以來納米科學技術正處于快速發(fā)展的階段。納米科學技術是指在原子和分子量級上物質的制備和研究的技術,半導體納米科學技術是納米科學研究中最重要和最活躍的部分。硅納米線在兩個維度方向都達到了納米量級尺寸,稱為一維半導體材料。硅納米線的物理、化學、電學以及光學方面具有異于晶體硅的特性,硅納米線在納米電子器件以及納米光電子器件等方面已經(jīng)得到了大量的研究和應用。硅納米線的制備,作為研究硅納米線性質特性的基礎,是半導體納米材料領域研究的熱點。本實驗采用銀輔助化學溶液刻蝕法制備硅納米線,同時在加電的情況下研究電流對硅納米線制備的影響,這種制備技術與其他制備技術相比擁有成本投入少、操作簡單以及適宜大規(guī)模生產等諸多優(yōu)勢。本文采用溶液電解法制備硅納米線,利用光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)觀察樣品的表面和切面的形貌,探究樣品隨刻蝕條件的變化規(guī)律。在不同溫度下對樣品進行腐蝕,實驗結果表明腐蝕溫度在50℃左右時,腐蝕后的樣品繼續(xù)刻蝕制備出硅納米線。對比A、B兩組實驗結果,發(fā)現(xiàn)腐蝕過程對樣品刻蝕制備硅納米起著至關重要的作用。樣品50℃腐蝕后,在2mA電流下進行第二步刻蝕;實驗結果表明,隨著刻蝕時間的增加,樣品的刻蝕越來越深,樣品在刻蝕時間為4h時制備的硅納米線形態(tài)較佳,刻蝕時間達到6h時樣品出現(xiàn)過刻蝕現(xiàn)象。同時發(fā)現(xiàn)第二步刻蝕時,刻蝕速率與刻蝕電流成正相關關系。在刻蝕電流為3mA刻蝕時間6h時,樣品在電流作用下刻蝕硅基生成硅納米線。樣品50℃腐蝕后,在30mA、50mA電流下進行第二步刻蝕。實驗結果表明,樣品的刻蝕速率隨刻蝕電流的增大而增加,30mA刻蝕30min的樣品硅納米線出現(xiàn)分層現(xiàn)象;50mA刻蝕時,腐蝕產生的線狀結構被刻蝕,刻蝕10min后形成的硅納米線比刻蝕30min后形成的好。在改變電流反方向刻蝕時,腐蝕產生的線狀結構會被刻蝕,刻蝕電流10mA和20mA,樣品生成的硅納米線長度增加直徑變細。
【關鍵詞】：硅納米線 銀催化 掃描電子顯微鏡
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN304.12;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-20
• 1.1 納米半導體材料及硅納米線9-10
• 1.2 硅納米線制備10-14
• 1.3 硅納米線的性質及應用14-19
• 1.3.1 硅納米線的性質14-17
• 1.3.2 硅納米線的應用17-19
• 1.4 本文研究的內容及意義19-20
• 2 硅納米線研究綜述20-27
• 2.1 溶液電解法的研究20-22
• 2.1.1 硅片刻蝕方相的研究20
• 2.1.2 刻蝕溶液濃度的研究20-22
• 2.2 硅納米線的最近研究進展22-25
• 2.3 硅納米表征簡介25-27
• 3 硅納米線的制備及測試27-32
• 3.1 實驗原理27-29
• 3.2 實驗步驟29-31
• 3.2.1 硅片的清洗29
• 3.2.2 樣品的刻蝕29-31
• 3.3 實驗注意事項31
• 3.4 樣品測試31-32
• 4 實驗結果的分析及討論32-43
• 4.1 制備條件對硅納米線表面形貌的影響32-37
• 4.1.1 腐蝕后樣品的特征32-33
• 4.1.2 腐蝕溫度對硅納米線制備的影響33-34
• 4.1.3 50℃腐蝕后對硅納米線制備的影響34-36
• 4.1.4 刻蝕時間對制備硅納米線的影響36-37
• 4.2 刻蝕電流對制備硅納米線的影響37-43
• 4.2.1 小電流刻蝕對制備硅納米線的影響37-39
• 4.2.2 大電流刻蝕對制備硅納米線的影響39
• 4.2.3 改變電流方向對制備硅納米線的影響39-43
• 5 結論43-44
• 參考文獻44-47
• 個人簡歷、在校期間發(fā)表的學術論文與研究成果47-48
• 致謝48

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