Si及SiZnO纳米线阵列的制备与光学性能的研究.pdf

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1、论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅入4：评阅人5：⑧论文作者签名：指导教师签名：至拯国麴援(植州电壬抖撞太堂2昱复至副麴援(逝江丕堂2廛耋丕副塾援(逝江太堂2答辩委员会主席：垂丛!搓塾援(逝堑太堂2委员1：匮篮监塾拯(逝堑太堂2委员2：塞』塞虹婴窒旦!逝江太堂2委员3-吴勇军副教授(浙江大学)委员4：釜篮拣副塾援(逝江太堂2委员5-廛耋丕副塾援(逝塑太堂2PreparationandopticalpropertiesofSiand．■———一Si，Zn0nanowirearrays■■■■■■■■■■

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3、Zh自i坌ng堕niY曼￡墨i啦)一AssociateProf．YongiunWu(ZhejiangUniversity)—————一AssociateProf．ChangdongGu(ZhejiangUniversity)．．．．△墨墨Q曼i坌!曼￡￡Q￡Xii垃dQng￡i(Zb自i堑g堕堕i!曼￡曼i鲤)Dateoforaldefence：丛亟攻b窆兰2QU㈣9洲0M6M3删9删8M—●ⅢY浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了

4、文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝婆盔兰或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：叫迢签字日期：历，／年歹月／乒日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解构送交本论文的复印件和磁盘，浙江大学有权保留并向国家有关部门或机允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段

5、保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：乡l忽导师签名：签字日期：如ff年7月／≯日签字日期：∞卜．?少1月勿瞄t／年斫--“后矿摘要硅材料作为一种神奇的材料，在微电子器件中得到广泛的应用，极大地推动了信息技术的迅速发展。随着硅电子器件有源区的特征尺寸缩小到纳米量级，人们对于研究硅纳米材料产生了极大的兴趣。其中一维硅纳米材料，由于具有优良的电学性能、光学性能以及与硅微电子工艺的兼容性，得到了极大的重视。另外，多孔硅具有室温光致发光特点的发现，引起了研究人员对于硅纳米材料

6、发光机理以及硅基光电器件的研究兴趣。本文在此基础上研究如何大规模，低成本制备硅纳米线阵列，并研究其光学性质。通过调控制备条件，获得了发光与否可控的硅纳米线阵列。研究了其发光机理，通过将其发光与局域等离子共振相结合，获得了硅纳米线阵列的发光增强。另外，我们利用不同方法制备得到了氧化锌纳米棒阵列以及纳米线，通过将氧化锌与硅纳米线阵列相结合，我们获得了Si／ZnO核壳结构。主要工作如下：1．采用金属辅助化学腐蚀的方法，通过改变反应衬底、反应溶液浓度以及反应时间等，获得了制备硅纳米线阵列的最佳反应参数。并可通过改

7、变反应条件制备多孔硅纳米线阵列。2．通过透射电镜、扫描电镜以及荧光光谱等测试，分析硅纳米线发光的原因。并对其发光机理做了进一步分析，提出发光机理的模型。3．利用还原柠檬酸钠的方法制备金纳米颗粒，并将其局域等离子共振特性与硅纳米线的发光结合起来，使得硅纳米线阵列的发光增强达10倍。4．分别利用水热法及气相沉积法制备得到氧化锌纳米棒阵列以及纳米线。在低温下，两种样品的荧光光谱在3．34eV附近均有一宽包。通过结合变激发强度荧光光谱以及表面钝化等分析，我们确定了其发光来源于自由电子到中性受主的复合。另外，我们利

8、用MOCVD法在硅纳米阵列上包覆了氧化锌壳层，获得了Si／ZnO核壳结构纳米线阵列。关键词：硅纳米线阵列、光学性能、表面等离子激元增强。AbstractSiliconisawonderfulmaterialformodemelectronicdevices．Asafundamentalmaterialusedinmicro-electronics，itspeedsupthedevelopmentofinformationtec