一維碳化硅納米材料的制備與性能的基礎(chǔ)研究.pdf

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文一維碳化硅納米材料的制備與性能的基礎(chǔ)研究姓名：周偉民申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師：張亞非20070301上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文結(jié)構(gòu)為SiC／Si02納米復(fù)合同軸電纜結(jié)構(gòu)，核為晶體的B—SiC，殼為非晶的Si02。此外，還發(fā)現(xiàn)有“Y”、“S”、樹芽以及彈簧型等二維納米結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)有望作為復(fù)合材料的增強(qiáng)劑。在制備13SiC納米線的同時(shí)，意外地發(fā)現(xiàn)在石墨棒的出口附近生成了新型自組裝分枝的Si

2、si02納米結(jié)構(gòu)，即主桿和近乎平行緊密排列的側(cè)枝組成，確定其生長為[112】方向。接下來，對SiC納米線的電學(xué)和光學(xué)特性進(jìn)行了研究：用標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體工藝來制作單根BSiC晶體管(咖，并在大氣環(huán)境中研究了該納米線器件的室溫和溫度電學(xué)以及光敏特性。13SiC晶體管導(dǎo)電機(jī)制為電子型，很好地符合熱電子發(fā)射模型。在室溫下，當(dāng)漏源電壓是005V和001V時(shí)，估算了13SiC載流子濃度和遷移率分別是159cmeNS、1TX107cmd和64cm2NS、

3、082107cm一。器件對紫外光具有高靈敏度(1000)和短的響應(yīng)時(shí)間(800S)。用傳統(tǒng)的絲網(wǎng)印刷技術(shù)制作了BSiC納米線新型薄膜晶體管(NTm3。測試表明，其電學(xué)性能不亞于相應(yīng)的本體材料薄膜晶體管，而且有些性能優(yōu)越于QSiTFT(如遷移率)，對此工藝進(jìn)行優(yōu)化后，就有可能得到大尺寸、高有序和厚度均勻的連續(xù)薄膜，從而使其電學(xué)性能更加優(yōu)越。隨著人類生存居住環(huán)境的日益惡化，尋找新材料來分解有害的有機(jī)物是勢在必行。本文作者首次對13SiC納米

4、線具有光催化效果作了報(bào)道。實(shí)驗(yàn)中，用13SiC納米線降解乙醛氣體，效率高達(dá)50％，并且得出了乙醛氣體光催化反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)方程。此結(jié)果引起theJournalofPhysicsDEditorialBoard編輯高度重視，邀請我們寫SiC納米線的研究進(jìn)展。此外，NatureNanotechnolo撰文以“Photocatalysis：EnvironmentallyfriendlySiCnanowires”為題給與重點(diǎn)報(bào)道，指出“半導(dǎo)體SiC納