激光熔蒸制备纳米硅微粒的Raman分析

以流动气体(N2,Ar2)作为反应环境,利用开放式激光熔蒸系统,通过改变制备参数熔蒸激光强度,流动气体种类及其流速,激光熔蒸时间,制备出一系列纳米硅样品.利用Raman光谱对在不同参数下所得到的样品表面形貌进行分析,可以看出,激光强度对生成的样品表面形貌有最直接的影响,并决定生成粒子的大小,而流动气体的种类则影响着沉积粒子的分布及其大小.流动的气体防止生成的纳米硅在开放系统中被氧化,而激光熔蒸时间对样品表面形貌的作用则表现的不是很明显.     

纳米硅薄膜制备工艺的研究

采用等离子体增强化学气相淀积（ＰＥＣＶＤ）技术，在超高真空系统中，使用大量氢稀释的硅烷作为反应气体，利用Ｒ．Ｆ．＋Ｄ．Ｃ．双重功率源激励，通过低温下硅在氢等离子体放电中的化学输运直接淀积纳米硅薄膜，根据对薄膜样品结构的测定及其制备工艺条件，分析讨论了各工艺参数对淀积后薄膜的影响，从而使纳米硅薄膜的制备工艺趋于完善。     

环境气体种类对烧蚀粒子输运动力学的影响

为深入理解纳米硅(Si)晶粒的成核机理,实现纳米Si晶粒的均匀可控,采用蒙特-卡罗(MonteCarlo)模拟方法,对脉冲激光烧蚀单晶Si靶沉积纳米Si晶薄膜过程中烧蚀粒子在环境气体中的输运动力学过程进行了模拟,并研究了环境气体种类对烧蚀粒子时空分布的影响.研究结果表明,当环境气体种类确定时,随着时间的推移,烧蚀粒子强度分布的峰值右移;并且在He环境气体中烧蚀粒子的传播距离最大,在Ar环境气体中烧蚀粒子传播距离最小;随着距靶的距离增加,烧蚀粒子的强度减小,在Ne环境气体中传输的烧蚀粒子出现二次强度峰的时间最早,并且强度峰值最大.     

硫酸钡纳米粒子制备方法研究

研究了制备纳米BaSO4粒子的多种制备方法，用透射电子显微镜和激光粒度分析仪对合成纳米粒子的形貌、大小及粒度分布进行了表征分析，实验发现不同制备方法对纳米粒子大小及形貌均有影响，同时各种制备方法所得的纳米BaSO4粒子平均粒径小、分布窄，并探讨了各种方法的反应机理．     

硅纳米线表面喷墨打印纳米银油墨的SERS性能研究

在金属辅助化学刻蚀法制备的硅纳米线表面,通过喷墨打印纳米银油墨制备了银纳米粒子/硅纳米线复合结构基底.通过调节刻蚀时间和刻蚀温度,探究硅纳米线的微观形貌变化,及其对基底表面增强拉曼散射(SERS)活性的影响.实验结果表明,硅纳米线的长度随着刻蚀时间的延长而增加.当刻蚀温度为40℃、刻蚀时间为8 min时,能够激发更强的SERS信号.银纳米粒子/硅纳米线对探针分子罗丹明6G的最低检测限为10^-7mol·L^-1.     

氩环境气压对激光烧蚀沉积纳米硅薄膜形貌的影响

采用脉冲激光烧蚀技术在氩气环境下制备了纳米硅薄膜,研究了环境气体压强对纳米硅薄膜表面形貌的影响. 结果表明,当环境气压小于50 Pa时,薄膜表现为常规的量子点镶嵌结构;当环境气压大于50 Pa时,薄膜中出现类网状的絮结构,继续增大氩气压,絮结构逐渐增大,且其隙度增大. 指出该现象与在激光烧蚀过程中纳米硅团簇的形成过程有关.     

纳秒脉冲激光诱导的硅离子发射与激光能量密度的关系

用高分辨质量选择的飞行时间谱技术研究了在１９３ｎｍ脉冲激光辐照下自Ｓｉ（１００）表面上硅离子的脱附．发射硅离子动能分布的测量表明，随着激光能量的增加，将相继出现一些新的特征峰，其强度随着激光能量密度的增加而增加．在低的激光能量密度下出现在２．２，３．０，４．２和６．９ｅＶ的峰表征不同背键表面态下的电激发过程，而在较高能量密度下相继出现的特征峰分别表示硅表面上的预熔、蒸发、等离子体形成等物理过程的开始．因此，所有在动能分布曲线相继出现的特征峰可做为检验在不同激光能量的作用下，各种不同物理过程开启的判据．     

纳米硅簿膜制备工艺的研究

采用等离子体增强化学气相淀积（ＰＥＣＶＤ）技术，在超高真空系统中，使用大量氢稀释的硅烷作为反应气体，利用Ｒ．Ｆ．＋Ｄ．Ｃ．双重功率源激励，通过低温下硅在氢等离子体放电中的化学输运直接淀积纳米硅薄膜。根据对薄膜样品结构的测定及其制各工艺条件，分析讨论了各工艺参数对淀积后薄膜的影响，从而使纳米硅簿膜的制备工艺趋于完善。     

尺寸形貌对硅纳米锥阵列结构反射特性的影响

为了探讨不同尺度和形貌的硅纳米锥阵列结构表面的光学特性,采用基于纳米粒子自组装薄膜掩蔽的亚微米干法刻蚀工艺,在硅基材表面制备了纳米锥阵列结构,并对纳米锥阵列结构进行了形貌表征及光学测试。结果表明,采用SF6和C4F8混合气体,其体积流量分别为12sccm和27sccm,功率750 W,偏压25V时,可以获得光学减反射性能优异的纳米锥阵列结构。通过调节刻蚀时长获得形貌相似而尺寸不同的硅纳米锥阵列结构。200nm和400nm周期硅纳米锥阵列结构表面具有2%～3%的反射率,而800nm周期硅纳米锥阵列结构表面则接近于硅基材背面的反射率并高于10%,说明亚波长结构的减反射特性更加显著。从实验上揭示了尺寸形貌对硅纳米锥阵列结构反射特性的影响规律,为进一步研究光学器件方面的应用提供了参考。     

激光熔覆-激光气体氮化方法制取TiCN-TiN复合熔覆层

采用500W YAG脉冲激光作为辐射源,TiCN粉末为熔覆材料,高纯N2气作为氮化元素和保护气体,利用激光熔覆-激光气体氮化(LC-LGN)方法,在钛合金(Ti-6Al-4V)表面制备了以TiCN和TiN为主的复合熔覆层.研究了激光工艺参数对TiCN-TiN复合熔覆层成分的影响.对熔覆样品进行了XRD物相分析和显微硬度测试.结果表明:在激光功率和脉冲宽度一定的条件下,脉冲频率、扫描速度是影响TiCN-TiN复合层形成的主要因素.合适的工艺参数组合为:脉冲频率为15 Hz,脉宽为3.0 ms,扫描速度为2.0 mm/s.扫描速度小于2.0 mm/s时,熔覆过程中氧化现象严重,而高于2.0 mm/...     

Rh纳米粒子电化学制备及其表面增强拉曼效应

利用电化学手段在氧化铟锡(ITO)导电玻璃表面成功制备了Rh纳米粒子,并发现包裹剂、支持电解质以及电化学参数对产物的形貌及尺寸有着显著影响.通过对上述参数的调控实现了Rh纳米粒子的形貌可控制备,得到了准球形、岛状以及片层状的Rh纳米粒子.此外对岛状Rh纳米粒子在表面增强拉曼光谱中的应用进行了研究.结果表明该种结构具有良好的表面增强拉曼活性.     

纳米结构硅研究的发展动态*

本文综合归类了目前制备纳米结构硅的主要方法：等离子体化学气相沉积．激光诱导化学气相沉积和热蒸发法（制纳米晶硅）及电化学腐蚀法（制多孔硅）,给出各种方法的典型参数及其对纳米硅结构的影响,分析了纳米硅结构特征,比较分析了各种方法制备的纳米硅的光学性能,如光学能隙Ｅｏｐｔｇ,光致／电致发光谱峰位波长、半高宽及影响因素等,并对纳米硅研究的发展前景进行展望．     

单壁纳米碳管制备的新进展

综述了成熟的且能大量合成纯度较好的单壁纳米碳管(SWCNTS)的制备方法,分析不同的制备方法的特点以及关键的工艺参数,并在同一制备方法中讨论工艺条件的改变对合成SWCNTS产物的影响.催化剂及碳源种类以及它们的配比在制备SWCNTS中起决定重要作用.此外,电弧电流及电压、惰性气体种类及压力、电极的冷却速度等因素是电弧法制备SWCNTS的重要参数.激光束的强度、环境温度、惰性气体的种类及流速、脉冲的频率及间隔时间等工艺参数决定激光蒸发法制备SWCNTS的产物.而碳源的流量,催化剂粒度大小、反应温度,气体压强以及基体材料等在有机气体催化热解法合成SWCNTS中发挥重要作用.     

镍钝化多孔硅表面形貌的控制和光致发光性能的改善

利用水热技术制备了系列镍钝化多孔硅样品,并对其表面形貌和光致发光谱进行了研究。实验表明,样品的表面形貌与其光致发光特性之间存在强烈的关联:采用具有较低Ni~(2 )浓度的腐蚀液所制备的样品表面形貌更为均匀,并具有相对较强的发光和较窄的发光峰。初步探索了通过对样品表面形貌的控制来改善样品发光性能的有效途径。     

纳米孔硅气凝胶/聚苯乙烯核壳材料合成制备

为获得纳米孔超级绝热复合材料,采用硅烷偶联剂对原位生成的纳米孔硅气凝胶进行表面处理,通过分散聚合工艺制备出聚苯乙烯接枝包覆硅气凝胶的纳米核壳结构复合材料。通过电子显微镜(TEM)对上述纳米样品进行了表征,并就体系组分、引发剂、聚合参数和分散工艺的影响进行了讨论。结果表明:体系组分中对转化率影响最大的是硅气凝胶与苯乙烯的质量比;以有机类偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,经独特的超声工艺处理,获得包覆率达70%的核壳结构复合材料。     

Rh纳米粒子电化学制备及其表面增强拉曼效应

利用电化学手段在氧化铟锡(ITO)导电玻璃表面成功制备了Rh纳米粒子,并发现包裹剂、支持电解质以及电化学参数对产物的形貌及尺寸有着显著影响.通过对上述参数的调控实现了Rh纳米粒子的形貌可控制备,得到了准球形、岛状以及片层状的Rh纳米粒子.此外对岛状Rh纳米粒子在表面增强拉曼光谱中的应用进行了研究.结果表明该种结构具有良好的表面增强拉曼活性.     

SnO_2纳米线表面形貌影响因素研究

采用化学气相沉积法在经硝酸镍水溶液处理过的硅衬底上,通过控制生长条件,制备出了二氧化锡的几种纳米结构。利用扫描电子显微镜（SEM）对样品的表面形貌进行了表征,并在此基础上对CVD过程中影响产物形貌的各因素进行了讨论分析,为实现SnO2纳米线的可控生长提供了工艺参数。     

激光辅助制备多孔硅锗的形貌和PL光谱研究

用改进的双槽法和激光辅助照射制备多孔硅锗,用电子扫描探针观察其形貌.同时测样品的PL光谱,峰位在725nm左右,且不随制备条件的变化而变化.强度比一般多孔硅的强度强10倍左右.提出了量子受限和界面态效应综合模型来解释其发光.     

气液法制备闪锌矿纳米硫化锌粒子

文中采用硫酸锌和硫化氢气体为原料，制备纳米硫化锌。探讨了反应物浓度、反应温度、pH值等工艺参数对产品平均晶粒大小和产品收率的影响规律，确定最佳反应条件，制备出了分散性好、平均粒径为7nm的闪锌矿纳米硫化锌粒子。并采用XRD、TEM等手段对产品的晶相、大小、形貌进行了表征。     

不同表面活性剂对Sn基底表面银纳米粒子薄膜的原位生长及其光学性能的影响

以Sn基底为活性基底,通过不同表面活性剂的作用,采用原位置换法在其表面制备出形貌各异的银纳米粒子薄膜材料.采用扫描电镜、Ｘ射线衍射仪、紫外可见分光光度计、荧光分光光度计等测试手段对样品进行分析和表征, 并考察银纳米粒子的形貌对其薄膜基底表面增强拉曼散射(SERS)活性的影响.结果表明：随着反应液中表面活性剂种类的改变,银纳米粒子的形貌发生改变.当表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)时,制备出的由银纳米粒子具有极强的紫外可见吸收光谱红移;并且以此条件得到的SERS活性基底具有极强的SERS信号.