硅納米線的制備及場發(fā)射特性研究.pdf

1、中圖分類號：0469UDC：530’—廣■剛密級：學(xué)校代碼：l￡解為尢李碩士學(xué)位論文(學(xué)歷碩士)公開10094硅納米線的制備及場發(fā)射特性研究Investigationonthepreparationandfieldemissionofsilicionnanowires研究生姓名：霍艷寅指導(dǎo)教師：李壯志副教授學(xué)科專業(yè)：凝聚態(tài)物理研究方向：納米材料論文開題日期：2011年12月1日摘要硅作為現(xiàn)代半導(dǎo)體行業(yè)最重要的材料，其納米結(jié)構(gòu)在微電子學(xué)、

2、光電技術(shù)、能源轉(zhuǎn)換和儲存、生化傳感器等方面有著廣泛應(yīng)用。硅納米線作為硅納米材料的典型代表，其優(yōu)異的物理和化學(xué)性能越來越受到人們的關(guān)注。對于硅納米線的研究，一個重要目標(biāo)是找到制備硅納米線的最優(yōu)方法，能夠規(guī)?；苽?，并使其尺寸能夠得到精確控制。硅納米線的合成技術(shù)有激光燒蝕法、化學(xué)氣相沉積法、氧化物輔助生長法、金屬輔助化學(xué)腐蝕法、熱蒸發(fā)等，其中金屬輔助化學(xué)腐蝕法具有方法簡單、重復(fù)性好、納米線晶向可控、可大面積制備、生產(chǎn)成本低而不需要大型儀器等

3、優(yōu)點?；谝陨蟽?yōu)點，我們用金屬輔助化學(xué)腐蝕法，通過控制反應(yīng)的溫度、時間、腐蝕液的濃度及組成，可以在單晶硅片上得到大量硅納米線。形貌表征顯示金屬輔助化學(xué)腐蝕法制備的硅納米線的直徑和間距不能精確控制，硅納米線往往彼此粘連，相互成簇，這限制了其實際應(yīng)用。模板法制備一維硅納米結(jié)構(gòu)材料是國內(nèi)外競相研究的一個熱點。多：／LFEI極氧化鋁模板(AAO)具有自組織生長的高度有序的納米孔陣列結(jié)構(gòu)，可以做為合成納米體系材料的中間載體，受到材料界的E1益關(guān)注

4、。我們通過控制氧化時間、電流密度、電解液濃度、溫度、電壓等參數(shù)得到了尺寸大小一致，分布密度高的氧化鋁納米孔結(jié)構(gòu)膜。近年來，硅納米線作為冷陰極電子發(fā)射材料引起人們的廣泛關(guān)注，硅納米線具有較高的長徑比，穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，優(yōu)秀的場發(fā)射性能，并且制備工藝相對成熟簡單，在冷陰極電子源、平板顯示等方面有著潛在的商業(yè)應(yīng)用。為了改善硅納米線的場發(fā)射特性，我們對傳統(tǒng)的金屬輔助化學(xué)腐蝕法加以改進(jìn)，利用AAO模板，首先制備出具有有序孔洞的PVAg雙層膜，然后轉(zhuǎn)移到