长直SiO2纳米线的制备和结构表征.pdf

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1、材料与结构MaterialsandStructures长直SiO2纳米线的制备和结构表征郑学垒，李玉国，彭瑞琴，翟冠楠，张晓森(山东师范大学物理与电子科学学院半导体研究所，济南250014)摘要：采用磁控溅射法，以Si粉和溅金Si(111)为原料，加入C粉，在Si(111)衬底上制备无定形SiO：纳米线。首先，在Si(111)衬底上分别溅射厚度为18和36nm的Au。然后，在1100℃条件下处理80min。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线衍射方法(XRD)

2、等测试手段对退火后的SiO纳米线的表面相貌、微观结构进行分析。结果表明，反应后有大量长而直的SiO：纳米线生成。而且随着溅射Au厚度的增加，SiO纳米线的数量增多，且长度更长。这表明，SiO纳米线的生长与溅射Au的厚度密切相关。关键词：二氧化硅(SiO。)；纳米线；无定形；磁控溅射；微观结构中图分类号：TB383文献标识码：A文章编号：1671—4776(2012)04—0237—05PreparationandStructureCharacterizationofLongStraightSiO2Nanowire

3、sZhengXuelei，LiYuguo，PengRuiqin，ZhaiGuannan，ZhangXiaosen(InstitudeofSemiconductor，CollegeofPhysicsandElectronics，ShandongNormalUniversity，Jgnan250014，China)Abstract：AmorphousSiO2nanowireswerepreparedbyheatingSipowderandAu—coatedSi(111)substrateswiththecarbonp

4、owderastheactivecatalyst．Firstly，theAUfilmswithdifferentthicknessesof18and36nmweresputteredonSi(111)substrates，respectively．Then，thepro—ductswereprocessedat1100℃for80min．ThemorphologyandmicrostructureofSiO2nanowiresafterannealingwereanalyzedbythescanningelect

5、ronmicroscopy(SEM)，X—raypho—toelectronspectroscopy(XPS)．Fouriertransforminfraredspectroscopy(FTIR)andX—raydif—fraction(XRD)．TheresultsshowthatalargequantityoflongandstraightSiO2nanowiresareformed．MoreSi0，nanowireswereformedwiththethicknessofsputteredAufilminc

6、reased，andthenanowiresweremuchlonger．ThediscussionaboveindicatesthatthegrowthofthelongandstraightSiO2nanowireshasacloserelationshiptothethicknessofthesputteringAu．Keywords：SiO2；nanowire；amorphous；magnetronsputtering；microstructureDoI：10．3969／i．issn．1671—4776．

7、2012．04．005PACC：6146等物理和化学性质，近年来这些性质在纳米技术的士0丘研究中发挥着越来越重要的作用，这使一维纳米结一维纳米结构具有独特的光、电、磁和光催化构的合成研究受到更多人的关注。Si02是一种具收稿日期：20I1—12-01通信作者：李玉国，E—mail：liyuguosd@126．corn2012年4月微纳电子技术第49卷第4期237郑学垒等：长直SiO纳米线的制备和结构表征0口B1g∞i一波数)，温度1100。C下反应80min。图像有3个特3结论征峰，分别位于462，608和108

8、0cIn～。462cm处的峰显示的是Si一0一Si的摇摆振动吸收峰；用磁控溅射法得到长直的SiO：纳米线，SEM608cm处的峰显示的是Si一0-Si对称收缩振动结果显示，随着溅射Au厚度的增加，SiO纳米线峰；1080cIn处的峰显示的是Si—O非称伸缩振的数量越来越多，而且越来越长。这表明，SiOz动吸收峰，这个峰值主要来自于溅射靶材料，也可纳米线的生长与溅射Au的厚