硅纳米图形诱导生长分布均匀的锗纳米岛

采用阳极氧化铝模板的方法在硅衬底上制备出分布均匀的硅纳米图形,研究了在硅纳米图形衬底上自组装生长锗纳米岛的演化.发现在500℃下,硅纳米图形对自组装生长锗岛起到诱导作用,获得尺寸和分布均匀的Ge纳米岛,岛的尺寸为35nm,密度达到5×1010 cm-2.当温度较低和较高时,硅纳米图形的诱导作用变得不明显.最后探讨了纳米图形诱导锗纳米岛生长可能的机理.     

水热法制备ZnO纳米棒阵列及其表征

采用两步低温水热法在Si片衬底上制备形貌规整的ZnO纳米棒阵列,纳米棒长度约为5μm.利用扫描电镜(SEM)、PL光谱测试对ZnO纳米棒的微观表面形貌和光学特性进行表征分析.探究制备过程中两次水热的生长液浓度对ZnO纳米棒形貌的影响,通过表征对比获得最优的生长液浓度范围.实验首先利用提拉退火等工序在衬底上获得ZnO的晶种层,再经过两次水热反应制备出分布均匀、有序生长、取向一致的较为理想的纳米棒阵列.     

水溶液的化学方法生长ZnO纳米棒的研究

用直接共沉淀法从水溶液中直接合成了ZnO纳米棒,用X射线衍射谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析了ZnO纳米棒的结构、形态.研究了金属离子和稳定剂浓度及相对比例、生长衬底和生长时间对纳米棒形态和尺寸的影响.用直接共沉淀法从水溶液中在玻璃衬底上生长的纳米ZnO基本都为棒状结构,在Si衬底上生长的纳米ZnO出现了棒状、十字架状和树枝状等多种形状,而在石英衬底上生长的纳米ZnO,出现对称性非常好的球形的ZnO.改变稳定剂HMT与醋酸锌的比例,发现ZnO的平均尺径主要和醋酸锌的浓度有关,随着醋酸锌浓度的降低,纳米棒的尺寸减小,相应的纳米棒的密度随之降低.在生长过程中,开始生长1～2分钟,衬底上只有一层形貌不明显的泥状ZnO,生长延长到10分钟后,出现垂直衬底生长的ZnO纳米棒,同时周围存在一层泥状物,1小时后的纳米棒与生长10分钟的没有发生改变,只是泥状物消失.     

电子束蒸发制备的ZnS薄膜的物相结构和光学性能

用电子束蒸发法在不同衬底温度下制备了厚度为100nm左右的ZnS薄膜,利用X射线衍射(XRD)、紫外—可见光分光光度计(UV-vis Spectrophotometer)研究了ZnS薄膜的晶体结构、光学性能,分析了衬底温度对ZnS薄膜结构与光学特性的影响.结果表明:不同衬底温度下制备的ZnS薄膜均具有闪锌矿结构(111)面择优取向生长的特征;衬底温度为200℃时制备的ZnS薄膜的(111)晶面衍射峰最强,半高宽最小,晶粒最大;制备的ZnS薄膜对可见光有良好的透过性,由于量子尺寸效应,电子束蒸发制备的ZnS薄膜光学带隙大于ZnS粉末的带隙.     

物理热蒸发法制备CdS/SiO2纳米线阵列和CdS纳米带

利用物理热蒸发法蒸发CdS和CdO的混合粉末，Si衬底表面发生了选择性刻蚀，并由此制备出CdS／SiO2纳米线阵列和CdS纳米带．研究了CdS／SiO2纳米线阵列的形成原因和CdS纳米带的生长过程，结果表明：CdS枝晶的生长对CdS／SiO2纳米线阵列的形成起到了非常重要的作用；CdS／SiO2纳米线阵列的形成符合“纳米电化学自组织机制”；CdS纳米带的生长过程为气一目过程．     

不同衬底对CBD法制备ZnO纳米棒阵列的影响

采用化学溶液沉积（CBD）法在3种不同衬底上生长ZnO纳米棒阵列, 并利用X射线衍射(XRD)、  扫描电子显微镜(SEM)、 原子力显微镜(AFM)和光致发光(PL)谱研究纳米棒的结构、 形貌和光学特性.  结果表明: 产物均为ZnO纳米棒状结构且均匀分布在衬底上, 其中在氧化铟锡(ITO)导电玻璃衬底和玻璃衬底上生长的ZnO结晶质量优于在硅衬底上生长的样品, 而纳米棒在玻璃衬底上的覆盖密度最大且取向均一; 在Si衬底上生长纳米棒的发光性能最好; 3个样品的紫外峰位均发生微小移动, 这是由于纳米棒尺寸不同导致应力发生变化所致.      

硅纳米孔柱阵列上低温无催化剂生长碳纳米管

采用化学气相沉积的方法在硅纳米孔柱阵列衬底上无催化剂生长出碳纳米管.分别在新制备的和制备后再在常温下自然氧化一周的硅纳米孔柱阵列衬底上进行无催化剂生长碳纳米管,结果发现新制备的硅纳米孔柱阵列表面没有碳纳米管长出,而自然氧化一周的硅纳米孔柱阵列表面有大量的碳纳米管出现.从硅纳米孔柱阵列的结构及表面氧化程度的不同加以分析,提出了无催化剂生长碳纳米管的生长机理,为在无金属催化剂条件下生长碳纳米管提供了一种新的方法.     

外加电场下脉冲激光烧蚀制备纳米硅晶粒成核生长

采用脉冲激光烧蚀技术,在引入垂直于烧蚀羽辉轴线外加直流电场的前后,分别在1,3,5Pa的室温氩气环境下沉积制备了一系列纳米硅晶薄膜,其中衬底与羽辉轴线平行.扫描电子显微镜(SEM)的检测结果表明,在同一直流电压下制备的纳米Si晶粒平均尺寸和面密度均随气体压强的增加而增大.保持气压不变,引入电场后所制备的纳米Si晶粒平均尺寸相对于无外加电场时增大,而面密度减小.结合纳米晶粒气相成核生长动力学,对实验结果进行了定性分析.     

超声离心工艺制备氧化石墨烯纳米片

以天然石墨粉为原料,采用改进的 Hummers 法制备氧化石墨烯,将得到的氧化石墨烯水分散液在超声中进行超声破碎,可以得到不同尺寸的氧化石墨烯片,再采用离心工艺进行离心分离,最后得到尺寸分布较窄的氧化石墨烯纳米片。对大量的氧化石墨烯扫描电子显微镜照片进行统计分析发现,通过调整超声功率、超声时间、离心转速和离心时间可以有效地调控得到的氧化石墨烯纳米片的片径尺寸。最后,采用优化后的工艺参数,超声离心工艺制备出了平均片径尺寸约为100 nm 的氧化石墨烯纳米片,其中尺寸小于100 nm 氧化石墨烯纳米片的含量超过了60％。     

Ag纳米颗粒修饰TiO2阵列薄膜的制备及其气敏性能研究

以钛酸丁酯为钛源,用水热法在透明导电衬底FTO上制备金红石相TiO2纳米阵列薄膜,以AgNO3为银源,用化学还原法制备尺寸可控的金属Ag纳米颗粒,将所制备的金属Ag颗粒修饰TiO2纳米阵列薄膜.研究Ag纳米颗粒的表面修饰对TiO2纳米阵列薄膜气敏性能的影响.实验结果表明,室温下,18nm金属Ag纳米颗粒修饰后的薄膜对氢气的灵敏度增加,响应和恢复时间减小,气敏性能明显优越于修饰前的薄膜.     

衬底温度对射频磁控溅射制备ZnO薄膜结构的影响

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备ZnO薄膜.用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)对不同衬底温度下制备薄膜的相结构和表面形貌进行分析.结果表明,在衬底温度为400℃时制备的ZnO薄膜表面光滑,晶粒尺寸均匀,结构致密,且沿c轴择优生长.     

硅基氧化铝模板的制备

多孔氧化铝(PAA)以其支持均匀有序的纳米级微孔、自身可被大面积制备和在450 nm左右的蓝光发射等特性,成为纳米级材料理想的宿主.通过自组织作用形成的多孔氧化铝具有纳米级的孔径、并且具有尺寸可调等很多优点,因此在制备纳米量级的纤维、纳米棒、金属管、半导体等新型材料上,多孔氧化铝已经成为一种常用的模板.本文通过电子束蒸发在硅衬底镀一层铝膜,然后在酸性电解质溶液中阳极氧化制得多孔氧化铝模板,采用X射线衍射(XRD),电子扫描显微镜(SEM)和光致发光谱(PL)对其结构、表面形貌和性能进行了分析.     

热蒸发制备SnO2纳米棒及结构表征

以SnO粉末为原料,在镀有金的硅衬底上通过热蒸发的方法获得了SnO2纳米短棒,且通过改变退火时间再现了纳米材料的生长过程．用SEM,XRD,EDS,红外吸收和拉曼光谱对产物的形态和结构进行了分析．结果表明,所合成的产物为具有四方金红石结构的SnO2．最后讨论了SnO2纳米短棒的生长机制．     

In_2O_3准一维纳米结构的可控制备研究

以In2O3和活性炭混合物为蒸发源,利用化学气相沉积法在硅衬底上制备了In2O3纳米线.对In2O3纳米线的生长机理进行讨论,认为在衬底表面维持一定的氧化铟基团浓度是导致出现In2O3纳米线的原因,因此可以通过调节氧化铟基团的浓度去控制准一维In2O3纳米结构的生长.     

铝片衬底上氧化锌纳米结构的水热合成

以氯化锌溶液和氨水为原料,采用水热合成方法,在铝片衬底上制备出多种氧化锌纳米结构.X射线衍射和扫描电镜分析结果表明:铝衬底上的氧化锌为纤锌矿结构,所得氧化锌结构包括六边形片状结构叠合而成的花形、棒状、管状结构等.随着反应时间的增加,产物中会同时出现大量棒状及管状氧化锌;pH值对氧化锌纳米结构的尺寸、形貌有较大的影响.     

LiF纳米微族的制备及其分形凝聚特征

利用蒸发和惰性气体冷凝法及其在非晶衬底上的淀积，能够获得离子化合物ＬｉＦ的纳米尺寸颗粒，通过透射电子显微术和电子衍射的观察，发现颗粒自组织集聚，形成尺寸范围Ｒ＝１００μｍ的很大的分形簇，不同的衬底温度下，颗粒的尺寸，晶体结构形式和凝聚状态有较大的不同，并在衬底上形成不同的分形聚集状态，这种大范围聚集体（分形簇）即使在ｋｅＶ电子束辐照下，仍保持稳定，实验表明，通过对气相生长条件下的控制，可以形成具有     

LiF纳米微簇的制备及其分形凝聚特征

利用蒸发和惰性气体冷凝法及其在非晶衬底上的淀积，能够获得离子化合物ＬｉＦ的纳米尺寸颗粒．通过透射电子显微术和电子衍谢的观察，发现颗粒自组织集聚，形成尺寸范围Ｒ＝１００μｍ的很大的分形簇。不同的衬底温度下，颗粒的尺寸、晶体结构形式和凝聚状态有较大的不同，并在衬底上形成不同的分形聚集状态．这种大范围聚集体（分形簇）即使在ｋｅＶ电子束辐照下，仍保持稳定．实验表明，通过对气相生长条件的控制，可以形成具有不同分形结构和特性的聚集体．     

束状纳米结构SnS薄膜的制备及其光催化性能

采用化学浴沉积方法,分别以氟掺杂氧化锡导电玻璃(FTO)和普通玻璃为衬底,在70℃下制备具有束状纳米结构的SnS薄膜.通过研究反应时间对束状纳米结构SnS薄膜的影响,提出束状纳米结构SnS薄膜可能的成膜机制,并测试束状纳米结构SnS薄膜对罗丹明-B的光催化降解性能.结果表明,生长在FTO衬底上的束状纳米结构SnS薄膜具有更优异的光催化性能.     

nc-Si:H薄膜的微结构特征与光学特性

利用射频等离子体增强型化学气相沉积(RF-PECVD)工艺,以SiH4和H2作为反应气体源,在玻璃和石英衬底上制备了氢化纳米晶硅(nc-Si:H)薄膜.采用Raman散射谱、原子力显微镜(AFM)、透射光谱方法对在不同衬底温度与不同H2稀释比条件下沉积生长薄膜的微结构和光学特性进行了实验研究.结果表明,nc-Si:H薄膜的晶粒尺寸为2.6～7.0nm和晶化率为45%～48%.在一定反应压强、衬底温度和射频功率下,随着H2稀释比的增加,薄膜的沉积速率降低,但晶化率和晶粒尺寸均有所增加,相应光学吸收系数增大.而在一定反应压强、射频功率和H2稀释比下,随着衬底温度的增加,沉积速率增加,薄膜晶化率提高.     

超声波辅助机械搅拌法制备纳米石墨片的工艺

纳米石墨以其众多的优异性能,受到研究者们的广泛关注.以0.074 mm天然鳞片石墨为原料,首先制备膨胀石墨,而后分别采用机械搅拌法、超声波法和超声波辅助机械搅拌法进行纳米石墨片的制备,并分析不同时间对三种制备工艺的影响.利用SEM、拉曼光谱对制备出的纳米石墨片进行表征.实验结果表明：采用机械搅拌法制备不出纳米石墨片,超声波法5h可制备出纳米石墨片;超声波辅助机械搅拌1h即可制备出纳米石墨片,随着时间的延长,效果逐渐变弱,当时间达到7h,其效果又变好.