低維硅納米結構的制備及其性能研究.pdf

1、低維Si半導體納米材料具有很多特殊的物理和化學性質，在光電子和生物醫(yī)學領域都有很大的潛在應用前景，因此，低維Si半導體納米材料成為了科學界的研究熱點。在論文中主要制備和研究了兩種低維的Si納米結構，一種是無序的Si量子，另一種是有序的Si納米柱。
　　論文中主要以化學腐蝕方法制備出小尺寸Si量子點，通過TEM、XRD等測試手段對其結構和形貌進行表征，TEM圖像表明制備所得的Si量子點平均尺寸為1.7 nm，粒子平均密度約為7.52

2、×1011顆/cm2，XRD測試表明以化學腐蝕方法制備出的產物主要是不同晶面的Si量子點。通過PL譜對制備所得的Si量子點進行光學性能分析，PL譜表明Si量子的水溶液在紫藍光區(qū)域表現(xiàn)出強的、穩(wěn)定的光致發(fā)光現(xiàn)象。PL分析與計算結果表明，Si量子點的可調諧藍光發(fā)射特性可歸因于量子限制效應模型。
　　在此基礎上以沉積的方法制備出納米晶Si固體薄膜，XPS分析表明納米晶Si固體薄膜表面的主要成分是硅元素。通過PL譜對制備所得的納米晶Si固

3、體薄膜進行光學性能分析， PL譜分析表明制備出的納米晶Si固體薄膜在紫藍光區(qū)域可調諧發(fā)光，很好的保留了Si納米顆粒的原有屬性，其發(fā)光現(xiàn)象也可歸因于量子限制模型。
　　同時還利用納米膠體晶體刻蝕方法制備出有序的Si納米柱陣列，通過SEM、AFM等測試手段對其結構和形貌進行表征，SEM和AFM圖像表明制備所得的有序Si納米柱的平均尺寸為120nm。并以此納米Si柱為敏感層制備濕敏傳感器，對濕敏傳感器的性能研究表明以納米Si柱為敏感層的