硅、銀納米線的制備及硅納米線熱電性能分析.pdf

1、近年來(lái)，硅納米線由于其特殊的物理性質(zhì)和潛在的應(yīng)用前景，越來(lái)越受到人們的重視。硅納米線由于自身所特有的熒光、紫外等光學(xué)性質(zhì)，場(chǎng)發(fā)射、電子輸運(yùn)等電學(xué)性質(zhì)，高表面活性、熱傳導(dǎo)、量子限制效應(yīng)和庫(kù)倫阻塞效應(yīng)等性質(zhì)，極有可能成為納米電子學(xué)領(lǐng)域的一種極有應(yīng)用潛力的新材料。
　　 在比較了目前國(guó)內(nèi)外硅納米線制備工藝的基礎(chǔ)上，本課題采用一種新的無(wú)電鍍金屬沉積(EMD)法快速制備硅納米線。它是一種通過(guò)有選擇的刻蝕在硅片上無(wú)電鍍金屬沉積來(lái)生長(zhǎng)硅納米線

2、的方法。筆者對(duì)此種方法進(jìn)行了大量的研究與分析。
　　 銀納米線的制備是基于EMD的一種方法。筆者在制備納米線硅的基礎(chǔ)上成功地制備出超長(zhǎng)銀納米線。超長(zhǎng)銀納米線的成因目前是一個(gè)未知的方面。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，觀察到反應(yīng)物濃度、環(huán)境溫度和壓力對(duì)于銀納米線的生長(zhǎng)具有重要影響；此外，反應(yīng)物硅片作為反應(yīng)主體成為納米線銀形成的重要因素。
　　 接著，本文對(duì)硅納米線的熱電性能進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析。評(píng)價(jià)某種材料熱電性能的綜合參數(shù)為無(wú)量綱優(yōu)值ZT

3、，影響ZT的大小的因素又分別為Seebeck系數(shù)、熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率。要可靠的估算出ZT值，就需要充分準(zhǔn)確的解釋Seebeck系數(shù)、熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率對(duì)其的影響。本文通過(guò)解答電子波爾茲曼輸運(yùn)方程來(lái)對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行了估算，并進(jìn)而估算出硅納米線的ZT值。
　　 最后，本文介紹了目前國(guó)內(nèi)外對(duì)硅納米線的一些成功應(yīng)用。這些應(yīng)用都還只是停留在實(shí)驗(yàn)室階段，還不能運(yùn)用到實(shí)際中去。目前在實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)制備出來(lái)了多種硅納米線納米電子器件，如場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET