含硅化合物多孔薄膜和纳米线的原位转化合成及其物性

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------含硅化合物多孔薄膜和纳米线的原位转化合成及其物性常州大学本科毕业设计（论文）化学气相沉积法制备SiC纳米线及其光致发光谱性质研究摘要用多孔硅作为硅源可以大量合成碳化硅纳米线。对实验生成的碳化硅纳米线，用X射线衍射仪，场发射扫描电子显微镜，透射电子显微镜来进行分析表征。“液-固”相机理在SiC纳米线的合成中起

2、了关键作用。用发光光谱测量实验中的SiC纳米线。对于SiC纳米线在室温左右的发光光谱，364nm处的紫外辐射可能是由于过剩氧缺陷的辐射复合造成的。关键词：纳米线，β-SiC,化学气相沉积，气-固机理SynthesisandPhotoluminescenceofSiCNanowiresUsingPorousSiliconasSiElementSourceAbstractSiCnanowires(NWs)havebeensynthesizedinhighyieldusingporoussilicon

3、asSielementsource.DetailedcharacterizationsontheresultingSiCNWsarecarriedoutusingX-raypowderdiffraction,field-emissionscanningelectronmicroscopy,transmissionelectronmicroscopy.TheVapor-solidmechanismplaysamainroleinthegrowthoftheas-preparedSiCNWs.Pho

4、toluminescence(PL)spectroscopyhasbeenmeasuredontheresultantSiCNWs.Asfor——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------theroom-temperaturePLofSiCNWs,ultravioletemis

5、sionat364nmmightbeascribedtotheradiativerecombinationfromexcessoxygendefects.KEYWORDS:Nanowire,β-SiC,CVD,V-S常州大学本科毕业设计（论文）目录常州大学本科毕业设计（论文）第一章绪论第一节引言一维硅元素的纳米材料，类如SiC纳米线由于它优异的物理和化学性能，正引起很大的关注。由于SiC纳米线有很好的力学性能，低密度，很强的可塑性，在极端条件(高温，高频，高压)下的电子和光学器件上有很大的潜在应

6、用前景。本论文中我们介绍了一种普通的合成SiC纳米线的方式，一个简单的用热蒸发和沉积工艺，实验中我们使用纯的硅片作为硅源。和以前使用的硅源做比较，由于基片大的特殊的表面，这种方式在从硅片上获得气态的硅是更简单的。使用这种方式大量合成没有掺入杂质的SiC纳米线。一、SiC的基本结构[1,2]SiC的基本结构单元为Si-C双原子层，由3个Si原子和处于这3个Si原子所围成的三角形的中心上方1个C原子构成，如图1-1所示。这个双原子层中的C原子又处于下一个Si-C双原子层中Si————————————

7、——————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------原子的正下方，即Si-C双原子层中3个Si原子和下一个Si-C双原子层中的1个Si原子围成四面体结构，处于四面体中心的C原子与4个Si原子形成4个共价键。相邻两个Si原子或C原子之间的间距a约3.08?，C-Si原子间距为(3/8)1/2即1.89?，两个

8、Si原子平面之间的距离等于(2/3)1/2即2.52?。第二Si-C双原子层中的三个C原子可以围绕其所在平面的中心轴而旋转，因此其在Si原子平面的投影位置随旋转角度的不同而不同。由于晶格周期性的要求，可以有1、2、3、4、6度旋转轴，加上平移对称性，因而可以形成多种SiC对称性结构。进一步考虑Si-C双原子层的密堆积方式，可知第二个Si-C双原子层的堆积位置只有二种可能，如图1-2所示。若记第一个双原子层的位置为A，第二个双原子层的两个常州大学本科毕业设计（论文）密堆积位置分别记为B和C，则Si