不同生长方向的GaN纳米线的可控制备与性能表征

采用化学气相沉积法,通过改变催化剂和衬底,以Ga2 O3和GaN的混合粉末为镓源制备出了不同生长方向的GaN纳米线,制备的平躺于衬底的GaN纳米线的直径约为60 nm,长度为10 μm到30 μm之间.垂直于衬底的GaN纳米线阵列的直径约为300 nm,长度约为5μm.使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发光谱(PL)和透射电子显微镜(TEM)对样品进行了分析表征,结果表明所得样品为六方纤锌矿结构的GaN单晶纳米线.通过改变催化剂和衬底等生长条件,研究了衬底和催化剂对纳米线生长方向的影响,为以后的大量制备以及纳米器件的制作提供了依据.     

络合-水热法制备碱式硫酸镁纳米线

以MgSO4·7H2 O和NaOH为原料,邻苯二甲酸氢钾(KHpht)作为络合剂,采用络合-水热法制备碱式硫酸镁(MOS)纳米线.考察了反应条件对MOS纳米线形貌的影响,并对产物进行了表征和分析.确定了制备MOS纳米线的较优条件:MgSO4浓度为0.3 mol/L,n(NaOH)/n(MgSO4)为2.5,n(KHpht)/n(MgSO4)为1.1,无水乙醇作为分散剂,水热合成温度160℃,反应时间10 h.所得到MOS纳米线形貌均匀,长度在10～20μm,直径在20～100 nm,纳米线沿[010]方向生长.     

稀HNO3对银纳米线薄膜电极光电性能影响的研究

本文以自制的银纳米线分散液为镀膜前驱体,利用不锈钢棒在聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基底表面制备银纳米线薄膜电极,讨论HNO3溶液的浓度和处理时间对薄膜光电性能与表面形貌的影响.结果表明,当利用浓度为1:50(浓HNO3与蒸馏水体积比)的稀HNO3溶液处理薄膜30 min时,银纳米线薄膜的方块电阻可降低95;～97;,而薄膜的可见光透过率则提高3;～4;.     

溶胶-凝胶模板法制备磷酸铁锂纳米线阵列

以多孔阳极氧化铝(AAO)为模板,采用溶胶-凝胶法和模板法结合的方法制备了LiFePO4纳米线阵列,实验考察了煅烧温度、气氛等主要工艺参数对纳米线阵列形貌晶型的影响,并用SEM、XRD对纳米线的结构、成分和形貌进行了表征.结果表明:制备的LiFePO4纳米线阵列的直径约为200nm,长度为60μm,长径比达到300,纳米线阵列的直径主要取决于模板的孔径,长度接近于模板的厚度.采用不同结构尺寸的AAO模板,可实现纳米线阵列的可控制备.最后在实验基础上,对纳米线阵列的形成机理进行了分析.     

气相反应法制备GaN纳米线

用简单化学反应的方法,采用非空间限制的条件,成功地在LaAlO3衬底上制备了GaN纳米线.分别用X射线粉末衍射、场发射扫描电镜和高分辩电镜等对其成分、形貌及其结构进行了表征.制备的GaN纳米线直径大部分为10～50nm,且多呈平直光滑状态;纳米线的成分为六方晶系氮化镓晶体.     

硅纳米线的制备及其光学性能的研究

通过金属催化化学刻蚀的方法中的两步法制备出了具有阵列结构的硅纳米线,研究了不同刻蚀条件对硅纳米线形貌的影响,分析了形成不同形貌的原因.测定了不同条件下制备的硅纳米线的光吸收性能,总结了影响光吸收性能的因素和原因,根据硅纳米线的光吸收图求出了硅纳米线的禁带宽度,说明了硅纳米线已经具备不同于硅片的性能.     

磷化铟纳米线的溶剂热制备及其表征

以氯化铟和无毒红磷为主要原料,十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂,采用溶剂热法低温合成磷化铟纳米线,并用X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电镜(FESEM)对所制备产物的结构和形貌进行了分析表征;能谱仪(EDS)和荧光分光光度计对所制备产物的成分,含量和发光性质进行了表征.结果表明:采用该方法制备出的磷化铟纳米线长短不同,最小直径为20 nm.在合适的条件下,改变反应温度、增加反应时间或改变碱溶液都可生长出高品质的磷化铟纳米线.     

宽温区内ZnO纳米线的CVD可控生长方法研究

以Zn粉为材料,采用CVD法在宽温区内可控生长ZnO纳米线.利用SEM对产物进行了微观分析,考察了反应温度与升温时间对ZnO纳米线形貌的影响.用ZnO纳米线制成光电导型紫外光探测器,并测试了该器件的性能,考察了所得ZnO纳米线的光电特性.研究工作表明:用CVD法制备ZnO纳米线时的反应温度不限于某一个特定值,而是常压下在419.5℃以上的温区内均可进行,该宽温区ZnO纳米线CVD合成法的关键在于优化和匹配生长温度与加热时间两个参数.对紫外光探测器的性能测试结果表明,ZnO纳米线具有良好的紫外光电响应特性.     

在蓝宝石衬底上外延生长ZnGa2O4纳米线及其表征

使用一种简单的化学气相沉积法成功地在c面蓝宝石衬底上外延生长了整齐排列的ZnGa2O4单晶纳米线.研究了在不同生长温度和生长压力下外延生长ZnGa2O4纳米线,并使用XRD,SEM和TEM对产物进行了表征.结果 表明,在生长条件为980℃和100 Torr时,可以外延生长出整齐排列的ZnGa2O4纳米线.所制备的ZnGa2O4纳米线直径为60 ～ 150 nm,并遵循Au催化的VLS生长机制沿其四个结晶学方向在蓝宝石上外延生长.分析了纳米线沿四个方向生长的原因,并对纳米线的光致发光性能进行了探讨.     

建筑环境下基于ZnO纳米线甲醛气体检测传感器的研究

为了检测建筑物室内甲醛,用ZnO纳米线作为监测甲醛的目标物.以氯化锌(ZnCl2)和柠檬酸钠(C6 H5 Na3 O7)为原料,使用水热法合成ZnO纳米线,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)对制备出的ZnO纳米线的晶体结构和微观形貌进行表征.结构表征结果表明,所制备出的ZnO纳米线结晶良好、纯度较高,平均直径为(39±10)nm,其长度约为400 nm,且分散良好.将所制备的ZnO纳米线涂覆在陶瓷管上,组装成气敏元件并对其进行系统的气敏特性研究.气敏检测结果表明,基于ZnO纳米线的气体传感器对HCHO气体具有优异的气敏性能.该传感器在125℃时对50×10-6的HCHO气体获得最大灵敏度15.2,同时展现出了优良的稳定性、重现性以及选择性.