發(fā)布時(shí)間：2018-04-02 19:19

  本文選題：半導(dǎo)體材料　切入點(diǎn)：微納結(jié)構(gòu)構(gòu)筑　出處：《吉林大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：經(jīng)過幾十年的發(fā)展,微納結(jié)構(gòu)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。近年來半導(dǎo)體微納材料因其具有的良好特性,已經(jīng)被廣泛研究并應(yīng)用于解決環(huán)境和能源問題。特別是半導(dǎo)體硅基微納結(jié)構(gòu)材料和氧化鋅材料,由于在材料領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景,因而得到了人們的廣泛關(guān)注。其中,硅基材料是一種無毒的、具有高量子產(chǎn)率的太陽能電池材料。而氧化鋅納米棒在電子學(xué)、光學(xué)、生物學(xué)、質(zhì)譜檢測(cè)、能源等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。本文的研究主要包括以下幾部分:一、研究利用納米壓印(NIL)技術(shù)和反應(yīng)離子刻蝕(RIE)技術(shù)相結(jié)合的方法,通過使用PMMA/Si O2雙層膜體系,制備了點(diǎn)狀模板、同心圓/環(huán)復(fù)合模板和環(huán)狀模板三種不同類型的模板�；谶@三種不同的模板,利用平行制備的方法構(gòu)筑出九種不同的結(jié)構(gòu)�；邳c(diǎn)狀模板利用反應(yīng)離子刻蝕(RIE)技術(shù)制備柱(pillar)、錐臺(tái)(mesas-cone)和錐(cone)三種硅結(jié)構(gòu),同時(shí)利用KOH濕法刻蝕技術(shù)制備四棱椎臺(tái)(mesas-pyramid)、金字塔(pyramid)結(jié)構(gòu)�；谕膱A/環(huán)復(fù)合的模板利用KOH濕法刻蝕技術(shù)制備平頂“W”型(mesa-W-shape)、“W”型(W-shape)和倒金字塔(inverted-pyramidal pit)結(jié)構(gòu)。利用環(huán)狀模板制備孔洞(hole)和倒金字塔(inverted-pyramidal pit)結(jié)構(gòu)。因此,我們提出了一種利用PMMA/Si O2雙層膜體制備多種微納結(jié)構(gòu)的有效方法。二、我們提出一種有效的方法來提高表面輔助激光解吸電離質(zhì)譜的檢測(cè)效率。實(shí)驗(yàn)基于硅/氧化鋅/銀復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行SALDI質(zhì)譜檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)通過水熱法制備氧化鋅納米棒、熱蒸鍍沉積金屬銀,制備平面硅/氧化鋅/銀復(fù)合結(jié)構(gòu)和硅錐/氧化鋅/銀復(fù)合結(jié)構(gòu)。通過調(diào)節(jié)水熱生長(zhǎng)過程中反應(yīng)時(shí)間、前驅(qū)體濃度、前驅(qū)體溶液組分等因素對(duì)氧化鋅納米棒高度、直徑進(jìn)行控制;通過調(diào)節(jié)物理氣相沉積的時(shí)間對(duì)金屬銀沉積厚度進(jìn)行控制。最后對(duì)兩種結(jié)構(gòu)的光譜性質(zhì)、表面親水/疏水性進(jìn)行表征;通過分析不同因素對(duì)結(jié)構(gòu)光譜性質(zhì)和表面親水/疏水性的影響,探究不同因素對(duì)表面輔助激光解吸電離質(zhì)譜檢測(cè)的影響。質(zhì)譜檢測(cè)中分析物的解離機(jī)理也進(jìn)行了初步的分析與論述。
[Abstract]:After decades of development, micro-nano structure has been widely used in many fields.In recent years, semiconductor micronanomaterials have been widely studied and applied to solve environmental and energy problems because of their good properties.In particular, semiconductor silicon based micro / nano structure materials and zinc oxide materials have attracted wide attention due to their good application prospects in the field of materials.Silicon-based materials are non-toxic solar cell materials with high quantum yield.Zinc oxide nanorods are widely used in electronics, optics, biology, mass spectrometry and energy.The research of this paper mainly includes the following parts: first, the dot template was prepared by using PMMA/Si O 2 bilayer film system by combining the nanoimprint technique and reactive ion etching technique.There are three different types of templates: concentric / circular composite template and annular template.Based on these three different templates, nine different structures were constructed by parallel preparation.Three kinds of silicon structures were fabricated by reactive ion etching (RIEs) technique based on the pitting template. The KOH wet etching technique was used to fabricate the mesas-pyramidine (Pyramida) structure.Based on concentric circle / ring composite template, KOH wet etching technique was used to fabricate the flat-top "W" type "W" type and inverted-pyramidal (inverted-pyramidal) structures.The hole and inverted pyramidal pital structures were fabricated by using annular templates.Therefore, we propose an effective method to fabricate multiple microstructures using PMMA/Si O 2 bilayer membrane.Secondly, we propose an effective method to improve the detection efficiency of surface-assisted laser desorption ionization mass spectrometry.The SALDI mass spectrometry was performed based on the composite structure of silicon / zinc oxide / silver.Zinc oxide nanorods were prepared by hydrothermal method. The planar silicon / zinc oxide / silver composite structure and silicon cone / zinc oxide / silver composite structure were prepared by thermal evaporation deposition.The height and diameter of ZnO nanorods were controlled by adjusting the reaction time during hydrothermal growth, the concentration of precursor and the composition of precursor solution, and the thickness of silver deposition was controlled by adjusting the time of physical vapor deposition.Finally, the spectral properties of the two structures, surface hydrophilicity / hydrophobicity were characterized, and the effects of different factors on the spectral properties and surface hydrophilicity / hydrophobicity of the structures were analyzed.To explore the effect of different factors on surface assisted laser desorption ionization mass spectrometry.The dissociation mechanism of analytes in mass spectrometry is also discussed.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O649

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本文編號(hào)：1701752