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1、硅纳米材料简介及其研究进展物理学专业学生乔珍指导教师苏希玉摘要:通过回顾对于硅纳米材料研究的起源、发展,对硅纳米材料的结构、应用研究及应用前景进行了详细介绍,以此使人们对硅纳米材料及纳米技术有个正确认识和初步理解。硅纳米材料的发现在物理学史上具有重要的意义,因为正是由于它的发现使得我们在锂电池、太阳能电池等方而获得巨大进展,并且由于其特殊性能硅纳米材料有望成为新一代的纳米电子器件基材。本论文通过详细阐述硅纳米材料的性能、大量制备合成的nJ行性,即着重按硅纳米线的生长机理概括了几种合成方法,包括气-液固
2、生长法、冇机溶液生长法、氧化物辅助生长法、分了束取向附生法、固-液■固生长法,进而全面的介绍了硅纳米材料的应川研究,其中包括电池效率、传感器、电子器件等,并指出今后的研究方向。关键词:硅纳米材料硅纳米线钾-离了电池BriefIntroductionofSiliconNano-materialsandAdvancinginResearchofone-dimensionalSiliconNano-materialsStudentmajoringinphysicsQiaoZhenTutorSuXiyuAbs
3、tract:Throughreviewingforsiliconnanomaterialsresearchtheorigin,development,onthesiliconnanometermaterialstructure,applicationandapplicationprospectareintroducedindetail,sothatpeopleonthesiliconnanometermaterialsandnanotechnologyhaveacorrectunderstanding
4、andapreliminaryunderstanding.Siliconnanomaterialsfoundinthehistoryofphysicshasimportantsense,becauseitisduetoitsdiscoveryallowsusinthelithiumbattery,solarbattery,obtainedtremendousprogress,andbecauseofitsspecialpropertiesofnanometersiliconmaterialisexpe
5、ctedtobecomeanewgenerationofnanoelectronicdevicesubstrate.Inthispaper,byelaboratingthesiliconnanomaterialperformance,largescalepreparationofsyntheticfeasibility,emphasizenamelybysiliconnanowiregrowthmechanismissummarizedseveralsynthesismethods,including
6、gas・liquid-solidgrowthmethod,organicsolutiongrowthmethod,oxide-assistedgrowthmethod,molecularbeamepitaxymethod,solid-liquid-solidgrowthmethod,andcomprehensiveintroductionofthesiliconnanomaterialapplication,whichincludesabatteryefficiency,sensors,electro
7、nicdevices,andpointsouttheresearchdirectioninthefuture・Keywords:siliconnano-materials;siliconnanowires;lithium-ionbattery引言纳米材料的研究最初源于19世纪60年代对胶体微粒的研究。20世纪60年代后,研究人员开始有意识地通过对金属纳米微粒的制备和研究来探索纳米体系的奥秘⑴。1984年,德国的格莱特教授把粒径为6nm的金属铁粉原位加压制成世界上第一块纳米材料,开创了纳米材料学之先河。
8、1990年7月,在美国巴尔的摩召开了第一届国际纳米科学技术学术会议(Nano-ST),这标志着纳米材料学作为一个相对独立的学科的诞生。1991年,Tijimei在高分辨透射屯镜(HRTEM)下观察到纳米碳管,自此纳米材料的制备和研究成为国际上材料科学研究的焦点。材料的一位纳米结构如纳米管、纳米丝以及有这些纳米结构组装成的纳米阵列体系尤莫引人关注。纳米技术是20世纪80年代末期刚刚诞生的并在迅速崛起的用原子和分子创制新物质的技术,是研究尺寸范围在一百纳米以