一維二氧化錫納米材料的合成、表征及其物性研究.pdf

1、利用熱蒸發(fā)法分別合成了二氧化錫納米線和梭形納米結(jié)構(gòu)陣列，并對這兩種不同形貌的產(chǎn)物進(jìn)行了掃描電子顯微鏡(SEM)、拉曼光譜(Raman spectra)、X-射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)的表征，分析結(jié)果表明合成的二氧化錫納米材料具有金紅石結(jié)構(gòu)，而且這兩種不同形貌的二氧化錫納米材料的晶體生長方向分別是[110]和[010]。 探討了一維二氧化錫納米材料的生長機(jī)制，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)合成的兩種結(jié)構(gòu)均遵循氣-液-固(VLS)生長機(jī)

2、制。由于合成所得到的梭形納米結(jié)構(gòu)是一種罕見的納米結(jié)構(gòu)，本文重點(diǎn)研究了它的生長機(jī)制。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，生長過程中的溫度變化對一維二氧化錫納米材料的形貌起了極其重要的作用。因此，在實(shí)驗(yàn)中利用溫度因素的影響合成了不同結(jié)構(gòu)的一維二氧化錫納米材料，對一維二氧化錫納米材料實(shí)現(xiàn)了可控性生長。 本文分別利用這兩種納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行了二氧化錫一維納米材料電學(xué)性質(zhì)的研究： (1)測量了單根二氧化錫納米線的電學(xué)性質(zhì)，證實(shí)了二氧化錫是n型半導(dǎo)體材料；并且研

3、究了它在氣敏和濕敏傳感器方面的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)單根二氧化錫納米線在響應(yīng)時間，靈敏度和重復(fù)性方面都表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能；此外，以二氧化錫納米線為基材，在納米線上制作兩種不同功函數(shù)的金屬：鉑和鈦/金，制備出了二氧化錫納米線肖特基二極管，這一研究結(jié)果對實(shí)現(xiàn)一維二氧化錫納米材料在未來納米電子學(xué)中的應(yīng)用具有一定的意義。 (2)在對二氧化錫梭形結(jié)構(gòu)的研究中，由于梭形結(jié)構(gòu)的尖端曲率半徑只有幾個納米，非常適合作為陰極場發(fā)射材料，因此，我們著重研究了梭形