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本文主要围绕不同几何形貌的铋纳米线有序阵列体系的合成与电输运性能进行了较为系统的工作;同时采用化学气相生长方法合成了几种与硫化铋有关的一维纳米结构。
本文通过控制阳极氧化电压、电解液的pH值和温度,合成了直孔和Y形孔的氧化铝模板;通过化学蚀刻合成了台阶形孔氧化铝模板。详细研究了多孔氧化铝模板的蚀刻工艺;通过调整对直孔模板的蚀刻时间,合成了氧化铝纳米线和纳米管;通过控制Y形孔模板的蚀刻工艺,得到了一种位于在氧化铝模板上的氧化铝纳米线阵列体系,这些结果对用电镜观察模板组装的纳米材料有指导意义。
本文根据上述结果,设计、合成了Y形孔和台阶形孔的氧化铝模板;进而采用电沉积方法制备了Y形和台阶形几何结构的铋纳米线阵列体系。进一步的实验测试证明了上述两种结构具有金属-半导体结(Schottky结)的行为。从而实现了用同一种半金属材料(无需掺杂),只改变纳米线的几何形状与尺寸,就可得到二极管的新构思,这种思想与结果在纳米器件设计上有重要意义。
本文采用一步化学气相沉积法,在硅基底上不同位置得到了三种不同的产物,对产物的生长机理进行了初步分析,发现纳米电缆是气-液-固生长机制;Bi2S3纳米线是气-固生长机制,并且有结合到一起生长的现象,这对某些纳米结构的合成有参考价值。