準(zhǔn)一維納米材料可控合成及其物性的研究.pdf

1、準(zhǔn)一維的納米材料,包括納米線(棒)、納米管、納米帶、納米同軸電纜、異質(zhì)結(jié)與超晶格納米線,不僅是研究電、光、磁、熱等基本物理性質(zhì)尺寸與維度依賴的理想體系.而且可以作為連接與功能組元在"由下至上"設(shè)計(jì)與構(gòu)建新一代電子、光電器件中發(fā)揮不可替代的作用.目前有關(guān)準(zhǔn)一維納米材料的研究已經(jīng)成為納米材料科學(xué)領(lǐng)域的中心課題之一.雖然準(zhǔn)一維納米材料的研究已經(jīng)取得長(zhǎng)足進(jìn)步,在短短的十幾年的時(shí)間內(nèi)便完成了由材料制備向原型器件的跨越.但應(yīng)該注意到,準(zhǔn)一維納米材料

2、的可控合成依然是個(gè)有待解決的問(wèn)題.實(shí)現(xiàn)對(duì)準(zhǔn)一維納米材料的生長(zhǎng)、成份、結(jié)構(gòu)的人工控制,是準(zhǔn)一維納米材料應(yīng)用的前提和基礎(chǔ).圍繞準(zhǔn)一維納米材料的可控合成及其物性,我們做了一系列的研究.我們的研究證明:(Ⅰ)產(chǎn)物的形貌與結(jié)構(gòu)直接與Ga催化顆粒的尺寸相關(guān),通過(guò)控制Ga顆粒的大小,產(chǎn)物展現(xiàn)了豐富的形貌;(Ⅱ)金屬Ga具有很強(qiáng)的催化SiO<,2>納米線生長(zhǎng)的能力,即使當(dāng)Ga顆粒的直徑小至與納米線的直徑相若,它依然可以同時(shí)催化多根納米線的生長(zhǎng),并且在生

3、長(zhǎng)過(guò)程中不斷產(chǎn)生新的成核;(Ⅲ)SiO<,2>納米線具有強(qiáng)烈劈裂生長(zhǎng)特性;(Ⅳ)SiO<,2>納米線趨向成批生長(zhǎng),并且無(wú)論是微觀還是宏觀都高度有序.這些現(xiàn)象極大地區(qū)別于傳統(tǒng)的VLS機(jī)制,是對(duì)VLS機(jī)制的豐富和發(fā)展.通過(guò)研究SiO<,2>納米線的低溫發(fā)光,發(fā)現(xiàn)3.143 eV、3.184 eV、3.221 eV、3.270 eV以及3.318 eV這幾個(gè)新的紫外發(fā)光峰,我們對(duì)其各種可能的來(lái)源進(jìn)行了分析.新的發(fā)光現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)豐富了對(duì)SiO<,