李常青
,
周婷婷
,
梅欣丽
,
任晨星
材料科学与工程学报
采用化学刻蚀两步法制备硅纳米线.在制作过程的不同阶段,通过金相显微镜,扫描电子显微镜及透射电子显微镜分别对其表面形态进行观察.结果表明,通过两步法制作的硅纳米线比传统刻蚀方法制作的样品具有更细的直径.光致发光的测量结果表明,两步法制备的硅纳米线在可见光领域有较强的红光发射.
关键词:
硅纳米线
,
银辅助化学刻蚀
,
扫描电子显微镜
,
光致发光
梁伟华
,
王秀丽
,
丁学成
,
褚立志
,
邓泽超
,
郭建新
,
傅广生
,
王英龙
功能材料
采用基于密度泛函理论的第一性原理的方法,对[100]方向镍间隙掺杂硅纳米线结构的稳定性和电子性质进行了计算。计算结果表明Ni原子更喜欢占据硅纳米线内部六角形间隙位置;掺杂体系费米能级附近的电子态密度来源于Ni3d态电子的贡献;同时发现不同构型的Ni掺杂硅纳米线,其带隙不同,且与未掺杂硅纳米线相比,带隙普遍减小。
关键词:
硅纳米线
,
掺杂
,
电子性质
,
第一性原理
李剑文
,
周爱军
,
刘兴泉
,
李晶泽
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.13125
采用金属催化剂诱导化学蚀刻法首先在单晶硅片上制备出具有高长径比的纳米硅线阵列,然后通过超声振荡法将硅线阵列破碎为纳米硅线粉体,最后将其作为锂离子电池的负极材料,系统研究了金属银催化剂制备过程和各向异性化学蚀刻过程对硅片表面形貌特征的影响,发现银催化剂在蚀刻过程出现溶解/再沉积现象.通过优化AgNO3、HF、H2O2等试剂的浓度,在大面积范围内得到了高长径比的纳米硅线阵列.借助超声波的作用将硅线从硅片上切割下来,制备成纳米硅线负极进行了充放电循环测试,观察到标准的硅锂合金/去合金化反应平台,前五次循环的比容量均超过1800mAh/g.
关键词:
锂离子电池
,
高储能
,
湿化学蚀刻法
,
纳米硅线
范绪阁
,
李国才
,
程超群
,
胡杰
应用化学
doi:10.3724/SP.J.1095.2013.30048
金属辅助化学刻蚀是近些年发展起来的一种各向异性湿法刻蚀,利用该方法可以制备出高长径比的半导体一维纳米结构.本文综述了金属辅助化学刻蚀法可控制备硅纳米线的最新进展,简要概述了刻蚀的基本过程与机制,重点阐述了基于不同模板的金属辅助化学刻蚀可控制备高度有序、高长径比的硅纳米线阵列的具体流程与工艺,并介绍了其在锂离子电池、太阳能电池、气体传感检测和仿生超疏水等方面的潜在应用,探讨了目前存在的问题及其今后的研究发展方向.
关键词:
硅纳米线
,
金属辅助化学刻蚀
,
可控制备
,
模板
,
锂离子电池
刘杨
,
张明亮
,
季安
,
王晓东
,
杨富华
影像科学与光化学
doi:10.7517/j.issn.1674-0475.2016.03.265
纳机电系统(NMES)由于具有体积小、智能化、可靠性高等优点而被广泛研究.其中纳米线谐振子的本征频率能够达到MHz甚至GHz,可应用于各种高性能的质量传感器、谐振器、滤波器等.但是,要制备形貌规则可控的纳米线谐振子,对加工技术要求很高.目前急需一种工艺简单、重复性好、三维尺度可控的硅纳米线制备方法.本文重点研究了基于浓硼扩散层的可集成硅纳米线谐振子的制备方法.该方法采用电子束光刻定义可控尺度硅纳米线,并利用TMAH腐蚀自停止效应实现谐振子的释放.文中还采用SEM对所制备的纳米线谐振子进行了表征.实验结果表明,基于浓硼扩散层制备的硅纳米线谐振子形貌规则,结构可控可调.该方法能够实现可控制的大面积、高产率、低成本、可集成的硅纳米线谐振子制备.
关键词:
纳机电系统(NMES)
,
硅纳米线
,
自上而下法
,
谐振子
龚文莉
,
万丽娟
,
张健
功能材料与器件学报
doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2009.06.012
本文主要研究了在常态(常温、常压等)条件下,利用金属催化化学腐蚀方法在硅片表面上大面积制备排列整齐、取向一致的硅纳米线阵列.同时,出于对后续制作硅纳米线传感器考虑,利用微电子标准加工工艺,以氮化硅做掩膜,通过选择合适的实验参数,在硅片表面选择性生长纳米线阵列,得到图形化的硅纳米线阵列.
关键词:
硅纳米线
,
选择性生长
,
图形化
杨丽娇
,
王金良
,
杨成涛
,
梅丽润
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.04.009
采用水热法在高压反应釜内的高温、高压超临界水热环境下,以去离子水为反应介质,使活性高且难溶于水的一氧化硅粉末(SiO)通过硅原子的重结晶成核生长出本征硅纳米线.通过温度控制仪控制高压反应釜内温度和压力的变化,探索制备硅纳米线的最佳水热条件.通过多次实验探索,得知水热法制备硅纳米线的最佳条件是温度大于等于450℃、压力在9～10 MPa.然后通过扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线光谱仪(EDX)、高分辨透射电镜(HRTEM)观察SiNWs的形貌和结构,分析其组成成分.通过SEM可观察到硅纳米线表面光滑、最小直径达50 nm及长度为3～5 μm,由EDX图像可知SiNWs中只有硅和氧两种元素,而且Si∶O原子数比为3.5∶1.0.在HRTEM下可知硅纳米线是由芯部的晶体硅结构和外部无定形的二氧化硅包覆层组成,且包覆层小于5 nm.研究了本征SiNWs的拉曼光谱,发现拉曼主峰蓝移且在低频发生不对称宽化,分析认为是硅纳米线中存在的压应力和缺陷导致的.同时,在实验的基础上解释水热法制备SiNWs的机制,SiO在水热环境下歧化反应生成硅和二氧化硅,然后Si和SiO2开始堆叠生成SixO,即大量的纳米团簇,在一定温度下硅原子重结晶,同时在SixO的引导下沿一维方向生长.
关键词:
硅纳米线
,
水热法
,
拉曼光谱
朱美光
,
张健
,
王志亮
,
马殿飞
材料科学与工程学报
采用湿化学刻蚀法直接在n-Si衬底上制备了硅纳米线（Si NWs）,用无电镀法在制备好的硅纳米线上修饰Pt纳米粒子作为上电极以形成结构为Pt/Si NWs/n-Si/Al的肖特基二极管。研究了无电镀参数（如氯铂酸钾K2PtCl6浓度,无电镀时间）对结构为Pt/Si NWs/n-Si/Al的肖特基二极管电流-电压的影响。从所得的电流-电压特性曲线中提取了肖特基二极管的三个特征参数（理想因子、势垒高度以及串联电阻）,并分析了这三个特征参数与无电镀参数的关系,从而确定了一个制备结构为Pt/Si NWs/n-Si/Al肖特基二极管的理想条件。研究还发现所制备的肖特基二极管理想因子大于1,势垒高度～0.67eV,与金属铂（Pt）的功函数无关,这些特性可以用巴丁模型来解释。
关键词:
硅纳米线
,
肖特基二极管
,
巴丁模型
