低维纳米晶体材料在半导体工业等领域具有十分广泛的应用。近年来,人们越来越关注三维系统中有一维或两维的尺寸在1-100 nm之间的功能低维纳米晶体材料,与之相关的研究成果报道也越来越多。迄今为止,许多关于制备一维、二维等低维纳米晶体的制备实验一般采用各向异性的晶体表面作为生长基底。其原因主要是晶体表面具有一定的方向性和周期性,与所生长的晶体特征相匹配,有利于晶体沿着某些生长方向定向生长。与此相比,在液体基底表面制备纳米晶体的相关研究很少见有报道。本文采用真空热蒸发方法,在离子液体表面沉积锌原子,成功制备出低维锌纳米晶体,同时研究了不同液相基底(硅油)以及基底温度对锌晶体形貌的影响,并对其生长机理进行了分析探讨。实验结果表明:在相同基底温度(Ts = 20℃)、名义沉积速率(f = 0.01nm/s)以及名义沉积厚度(d=8.0nm)情况下,如同在硅油基底表面一样,在离子液体表面同样可制备出低维锌纳米晶体,如纳米线、纳米棒、菱形片等低维锌晶体。但采用离子液体作为液相基底,其所制备的锌晶体纳米棒的平均尺寸要比前者大数倍。我们认为液相基底的物理特性,如粘滞系数等,是导致锌晶体形貌存在明显差异的关键因素。此外,采用离子液体作基底,在相同的名义沉积速率(f = 0.01 nm/s)和名义沉积厚度(d=8.0nm)情况下,对比两种基底温度Ts = 20℃和Ts=28℃情况下的实验结果,我们发现:温度较高时,锌晶体纳米棒常常与块状锌晶体相连,且锌晶体的表面更为粗糙。统计结果表明,在基底温度较高时,锌晶体纳米棒的平均宽度更小。分析表明:造成此类现象的主要原因是温度升高时,离子液体的粘滞系数随之减小,导致锌原子在离子液体表面扩散系数的增加,故锌原子具有更大的平均扩散长度,从而在离子液体表面更易生长出较大尺寸的锌纳米晶体。基于实验事实,结合已有研究成果,在各向同性的液相基底表面生长低维纳米晶体的机理可归纳如下:首先,由于液相基底表面的各向同性与准自由支撑特性,沉积在其表面的锌原子具有较大的扩散系数,可较为自由地在液体表面作无规扩散运动。随着沉积原子相互碰撞,逐渐凝聚形成团簇或子晶;然后,基于锌晶体为六角密排结构(hexgonal-close-pack,即hcp结构),其各晶面间的表面能存在显著差异,因而在锌晶体生长过程中晶体的生长方向具有各向异性特征,即具有优先生长方向特征,尤其在具有准自由支撑特性的液相基底表面,此种特征更加容易显现,从而使得生长一维或其它低维锌晶体成为可能。另一方面,由于晶体的优先生长方向并不具有独特优势,锌晶体本身还存在其它次优先生长方向,在晶体生长过程中也难免存在种种缺陷等,继而导致生长在液相基底表面锌晶体形貌的多样性。上述现象得到了系列SEM照片的证实,例如我们在照片中观察到了 一些带折角的锌晶体纳米线和纳米棒,一维、二维和三维锌纳米晶体往往可同时出现在一个锌样品中。本论文各章节主要内容安排如下:第一章:主要综述一般晶体的制备方法、生长条件以及物理特性,介绍了目前在液相基底表面制备纳米系统的研究现状和进展。第二章:介绍在离子液体表面生长锌纳米晶体样品的制备方法。第三章:介绍在离子液体表面生长锌纳米晶体的实验结果,揭示了不同液相基底以及基底温度对锌纳米晶体形貌影响的实验规律,并研究了其生长机理。第四章:总结本文主要的实验及理论成果,对下一步研究提出了建议和展望。