準一維納米材料可控合成及其物性的研究.pdf

1、準一維的納米材料,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"設計與構(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)準一維納米材料的研究已經(jīng)成為納米材料科學領(lǐng)域的中心課題之一.雖然準一維納米材料的研究已經(jīng)取得長足進步,在短短的十幾年的時間內(nèi)便完成了由材料制備向原型器件的跨越.但應該注意到,準一維納米材料

2、的可控合成依然是個有待解決的問題.實現(xiàn)對準一維納米材料的生長、成份、結(jié)構(gòu)的人工控制,是準一維納米材料應用的前提和基礎.圍繞準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具有很強的催化SiO<,2>納米線生長的能力,即使當Ga顆粒的直徑小至與納米線的直徑相若,它依然可以同時催化多根納米線的生長,并且在生

3、長過程中不斷產(chǎn)生新的成核;(Ⅲ)SiO<,2>納米線具有強烈劈裂生長特性;(Ⅳ)SiO<,2>納米線趨向成批生長,并且無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機制,是對VLS機制的豐富和發(fā)展.通過研究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這幾個新的紫外發(fā)光峰,我們對其各種可能的來源進行了分析.新的發(fā)光現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)豐富了對SiO<,