银在硅纳米孔柱阵列上浸渍沉积的位置选择性

利用硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)表面规则的图案化形貌和还原性,采用浸渍沉积技术制备了具有三种不同表面结构特征的Ag/Si-NPA复合纳米体系.在未经清洗的Si-NPA衬底,沉积银的形貌为树枝状;在新鲜衬底和自然老化衬底上,银的沉积都会形成规则的手链网络;而经过强氧化处理的衬底上则不能实现银的浸渍沉积.分析表明,Si-NPA表面的规则阵列和多孔结构等几何构型,在样品的后处理过程中将导致样品表面氧化程度随空间几何位置出现周期性梯度分布,从而对浸渍溶液中银离子在不同几何特征区域的还原、成核及生长模式产生控制作用,最终导致了银在Si-NPA表面浸渍沉积的位置选择性.本研究为采用浸渍沉积技术制备周期性、图案化的金属/硅复合纳米体系,研究其物理性能并探索其可能的器件应用奠定了基础.     

蓝光发射多孔硅RTO过程中的尺寸分离效应

对用水热腐蚀技术制备的、具有蓝光发射的多孔硅样品在快速热氧化(RTO)处理前后其光致发光谱、硅纳米颗粒的大小及尺寸分布变化进行了研究.实验发现,新鲜多孔硅样品经过RTO处理后,其光致发光谱整体蓝移并由单发光峰分裂为两个发光峰;与此对应,样品中的硅纳米颗粒在整体减小的同时出现尺寸分离现象.这一结果表明,多孔硅中的短波长发射也具有强烈的尺寸相关性. 关键词：     

发光不衰减的多孔硅

用一种新的方法制备出了具有不同衰减的光致发光特性的多孔硅。如此制备的多孔硅新鲜样品,其发光峰位强度比普通多孔硅高２￣２．５倍,将样品在室温下暴露于空气中,其发光强度在前４个月中单调增加,然后达到饱和。在随后的８个月中,没有观察到发光衰减,发光峰位也没有发生变化,这种发光稳定性被归因子于多孔硅表面所形成的稳定的Ｆｅ－Ｓｉ键。文章探讨了发光不衰减、峰位不蓝移的机理,并为多孔硅发光的量子限域模型提供了强     

一种自支撑金纳米薄膜的制备、结构和氮吸附特性

以一种新的硅微米/纳米结构复合体系——硅纳米孔柱阵列作为还原性衬底，采用浸渍技术制备出一种自支撑的金纳米薄膜，并对其表面形貌和结构进行了表征.实验表明，金纳米薄膜的制备过程是一个自终止过程.当硅纳米孔柱阵列被耗尽后，浸渍溶液中Au³⁺的还原反应将自行终止；同时，所形成的金纳米薄膜自动与衬底脱离并成为一种自支撑薄膜.薄膜的形成机理被归因于硅纳米孔柱阵列所具有的高的表面活性和还原性.用能量弥散x射线谱对薄膜表面化学成分分析的结果表明，如此制备的金纳米薄膜具有很强的氮吸附和氮储存能力.这一特性有可能在气体传感器、空气分离和氮纯化以及氮化合物的膜合成器等技术领域得到应用. 关键词： 自支撑金纳米薄膜 硅纳米孔柱阵列 浸渍技术     

不同温度下Si(001)表面各种亚稳态结构的分子动力学模拟

采用Stillinger-Weber势对不同温度下解理Si(001)表面的原子几何结构进行等温分子动力 学模拟.模拟结果表明Si(001)表面除主要的p(2×1)结构之外，较低温度下还会有双悬挂键 的单原子结构存在；较高温度下表面还会存在c(2×2)和三聚体等亚稳态结构；接近表面熔 化温度时，双悬挂键单原子、c(2×2)和三聚体等亚稳态结构都消失，表面只存在稳定的p(2 ×1)结构. 关键词： 分子动力学模拟 表面结构 Si(001)表面 Stillinger-Weber势     

BST/Si-NPA复合薄膜的湿敏电容特性研究

本文采用溶胶-凝胶法和旋涂工艺，以Si-NPA为衬底，制备了钛酸锶钡(BST)/Si-NPA复合薄膜，并对其形貌、结构及湿敏电容特性进行了研究。结果表明，环境的相对湿度(RH)、测试信号频率和退火温度均对湿敏电容特性具有较大影响。在100 Hz的测试信号频率下，当环境的相对湿度从11%上升到95%时，BST/Si-NPA湿敏元件的电容增量可达起始值的4 400%，显示出较高的湿度敏感性。同时，元件的响应时间和恢复时间均约为42 s，表现出较快的时间响应和均衡的吸附/脱附。最后，通过复阻抗法讨论了元件的感湿机理。     

Ag/Si-NPA基底上共吸附R6G和CV的表面增强拉曼散射

以硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)为基底, 采用浸渍沉积技术制备了具有较高表面增强拉曼散射(SERS)活性的Ag/Si-NPA衬底, 并采用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其表面形貌和结构进行了表征. 在此基础上, 选择罗丹明6G(R6G)和结晶紫(CV)2种生物染料分子并采用不同的混合吸附程序对其共吸附状态下的SERS光谱进行了探测. 结果表明, 当2种分子的溶液浓度均为10^-7 mol/L时, 无论采用何种浸渍吸附程序, 其SERS谱中CV的特征拉曼峰都被R6G完全掩盖. 对溶液采用错级配置(R6G和CV的浓度分别为10^-9和10^-7 mol/L)后, 所测SERS谱上获得了分别对应于R6G和CV的分离良好、相对强度匹配、分辨率高的2个SERS特征峰组, 从而有利于简化现实混合探测过程中对SERS特征峰的指认和判断.     

MgB2的氧化过程研究

用热重法(TG)、X光衍射(XRD)和带能谱的扫描电镜(SEM-EDS)研究了MgB2在空气气氛中从室温到1000℃的热稳定性和氧化情况.实验表明在400℃ MgB2开始发生氧化,在700℃以上氧化强烈.实验表明MgB2的氧化是一比较复杂的过程,同时存在Mg和B的蒸发及MgO的形成,另外蒸发的Mg和O的反应可在晶粒表面形成直径为几十纳米左右,长几个微米的MgO晶须,生长的MgO晶须的形状受环境的很大影响.用Freemen- Carroll法和多个升温速率法估算了MgB2的氧化活化能在80kJ/mol左右,表明MgB2是一较易氧化的化合物.