陽極氧化法制備4H-SiC納米陣列與結(jié)構(gòu)調(diào)控及其光電特性.pdf

1、SiC是典型的第三代半導(dǎo)體材料，具有寬禁帶、高熱導(dǎo)率、高電子飽和漂移速率、高臨界擊穿場(chǎng)強(qiáng)、以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)異特性，在研發(fā)高頻、高溫、高壓、抗輻照以及大功率等苛刻服役條件下的光電器件，具有顯著優(yōu)勢(shì)。SiC低維納米結(jié)構(gòu)，不僅擁有其傳統(tǒng)體材料的本征物理特性，還兼具納米材料的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在研發(fā)新穎高效的半導(dǎo)體器件，展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。
　　SiC納米陣列結(jié)構(gòu)制備，是其器件化應(yīng)用的重要基礎(chǔ)之一。然而當(dāng)前已有的制備方法，絕大部分需要在

2、高溫高壓等條件下進(jìn)行，導(dǎo)致了其材料制備難于調(diào)控且重復(fù)較差等問題。因此，探索在室溫常壓下實(shí)現(xiàn)SiC納米陣列結(jié)構(gòu)的溫和制備，具有良好的現(xiàn)實(shí)意義和發(fā)展前景。
　　本論文采用陽極氧化法，室溫和常壓環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)SiC納米陣列結(jié)構(gòu)的制備，通過對(duì)陽極氧化工藝的探索和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了高定向的結(jié)構(gòu)可調(diào)的SiC納米陣列結(jié)構(gòu)的制備，對(duì)其場(chǎng)發(fā)射和光電催化性能進(jìn)行了檢測(cè)和分析，展現(xiàn)出了SiC納米陣列結(jié)構(gòu)在場(chǎng)發(fā)射陰極材料和光電催化劑良好的應(yīng)用前景。結(jié)合本論文驗(yàn)工

3、作，所獲得主要研究成果如下：
　　（1）以氫氟酸、乙醇以及過氧化氫為陽極氧化溶液，4H-SiC單晶為原料，通過陽極氧化法，實(shí)現(xiàn)了高定向SiC納米陣列結(jié)構(gòu)在室溫和常壓環(huán)境下的溫和制備。
　?。?）通過對(duì)陽極氧化工藝比如刻蝕時(shí)間的調(diào)控等，實(shí)現(xiàn)了SiC納米結(jié)構(gòu)的調(diào)控；
　?。?）場(chǎng)發(fā)射特性檢測(cè)結(jié)果表明，所制備的SiC納米陣列結(jié)構(gòu)具有較低的開啟電場(chǎng)和穩(wěn)定的電子發(fā)射，擁有良好的綜合場(chǎng)發(fā)射性能。
　?。?）對(duì)所制備的SiC納