论文部分内容阅读
利用化学气相沉积法(CVD),低温条件下在单晶Si片上通过原位生长的方法制做了不同的ZnO纳米片网络传感器。研究了ZnO纳米片网络传感器的的气体传感性能,并和类似方法制作的ZnO纳米棒传感器进行了对比,发现了其增强的传感性能,提出了六方相ZnO所暴露的(0001)面具有增强的传感特性。通过H2气氛下还原GeO2的方法制备了Ge纳米棒阵列,研究了In粉对纳米棒生长的作用。测试了Ge纳米棒阵列的场发射性能。用类似的方法得到了Ge纳米分级结构并测试了其光催化性能。以上研究为ZnO和Ge纳米材料的制备,相关性能的研究以及在场发射器件和光催化等领域的应用奠定了基础。具体研究结果如下所述：(1)不同氧化锌纳米片网络传感器的制作及其传感性能：通过化学气相沉积法(CVD),将ZnCl2和InCl3·4H2O作为反应源物质,在马弗炉的空气气氛中,450℃下反应,在单晶Si衬底上通过原位生长的方法,在金梳状电极上制作了ZnO纳米片网络传感器,ZnO纳米材料的制备和传感器的制作是通过简单的过程一步来实现的。在300℃下测试了ZnO纳米片传感器对氨气、三乙胺和乙醇的气敏特性,并和类似方法制作的ZnO纳米棒传感器进行了对比,发现了ZnO纳米片传感器增强的传感性能。测试了所制得的ZnO纳米片和纳米棒的比表面积分别为13.70m2/g和16.11m/g,相对较小的比表面积却表现出相对较高的传感性能,基于这一问题,根据XRD和TEM分析,提出了六方相的ZnO纳米结构所暴露的(0001)面具有增强的传感特性,同时在一对金电极上沉积了ZnO纳米片网络,研究了电极距离对传感性能的影响,结果表明ZnO六边形纳米片网络在气敏传感器件方面有潜在的应用。(2)Ge纳米棒阵列的制备及其场发射性能：在H2气氛中,在Ge02粉末和In粉存在的条件下,600℃下在单晶硅表面沉积生长了Ge纳米棒阵列。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)分别研究了In粉在Ge纳米棒阵列中所起的作用,提出了纳米棒可能的生长机理。研究了Ge纳米棒阵列的场发射性能,并和不加In粉所制得的棒阵列进行了对比,结果表明有In粉加入的Ge纳米棒阵列有着增强的场发射性能,其在制备场发射器件方面有潜在的应用。(3)Ge纳米分级结构的制备及其光催化性能：在H2气氛中,在Ge02粉和In粉存在的条件下,600℃不保温在单晶硅表面沉积生长了Ge纳米分级结构。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)表征了Ge分级结构,研究了Ge分级结构对酸性大红的光催化性能,说明Ge分级结构是有效的促进酸性大红光降解的催化剂,在光催化方面有潜在的应用。