用模板法制备取向Si纳米线阵列

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关键词 si纳米线阵列化学气相沉积(CVD) 阳极氧化铝模板(AAO)
硅是半导体材料领域应用最广泛的材料,随着碳 纳米管(carbon nanotubes,CNTs)制备技术及物理化学 性质研究的进一步深入,si纳米线(silicon nanowJres, SiNWs)的研究也开始受到人们的重视““.实现sl纳 米线特别是取向si纳米线阵列的制备,可使人们继
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电子衍射(SAED)谱图对应.虽然XRD实验表明利用 AAO模板制备的大面积si纳米阵列表面附着一定量 的模板物质A1:O,,但我们可充分利用NaOH溶液的 选择溶解特性,将制备好的纳米阵列在NaOH溶液中 处理一下,保证单根si纳米线在纳米阵列两面的连 续性,就可使Al:03模板物质对采用si纳米阵列制作 的光电子器件的性能影响减到最小
Tetrahedron 1996 52 51 79—51 89

Tokuyama H Yamago S Nakamura E et al Photoinduced
biochemical activiD offullerene carboxylic acid J Am Chem Soc
199 3 Il 5:79I 8~7919
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图3是对沉积s·纳米线的模板进行x射线衍射 扫描获得的谱峰图,经化学物质比对证明,该谱峰只 包含多晶硅(Silicon syn,标识号27-1402)和d— AI:Oj(标识号04—0877),图形中有5个可分辨谱峰与 硅有关.对其衍射晶面已做了标定,其中两个最强峰 分别对应硅的[100]晶面和【2201晶面其他未标定的 衍射峰皆与A1二0,模板有关,说明经CVD高温过程, 模板具有6一Aj203晶体结构.没有发现文献f141报道 的SiO:由此得出结论,我们制备的是多晶sj纳米 线.其结果与在TEM上对单根si纳米线进行的选区
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致谢 本工作为国家自然科学基金资助项目(批准号:
69890220 698710131.
参考 文献
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万方数据
辫孝屯矗 第48卷第14期2001年7月
简报
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续利用现有的大规模集成电路材料和生产技术,开 发制备出~维高效量子器件和高效发光阵列器件及 各种新型的电学和光学传感器
近两年来、为制备sj纳米线和取向si纳米线阵 列.各圜先后开发出湿法化学腐蚀”I、掩膜电子束刻
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万方数据
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f2001 03-20收{116 2001 05-17收修改稿)
用模板法制备取向Si纳米线阵列
李梦轲王成伟 力虎林+
兰州大学化学系.兰州7 30000*联系凡,Etmail:lihl@Izu e‘lu Cll
摘要用化学气相沉积(CVD)技术,在阳极氧化铝模板的有序徽孔内,制备了高度取向的多晶sl纳生 鼗阵列用厚子力显徽镜(AFM)、扫描电子显徽镜(SEM)、透射电子显徽镜(TEM)分别观察了模板及si 纳朱线阵ii的表面、断面形貌及单根si纳米发的显徽结构,用x射线衍射仪(XRD)分析了si纳米线阵 刮的晶体结构.此方法制备出的si纳米线阵列生长方向高度有序,直径和长度易于控制,较少发生属 期陛不稳定生长而声生的弯曲和缠绕现象,相对其他方法具有工艺简单、成本低、可控性强、辱实现 走面积生长等优点.
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J Am Chem Suc 991 11 3:9387—93R8
0 Hoke S H Motstad J Paine G L.el al Aromalie hydrocarbon
deriva【ires of fuIlerenes Rap Commlllt Mass Spec J99i,5.
472-475
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万方数据
简报
第46卷第14期2001年7月错带电盘
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套来自百度文库


图3模板上沉积硅s1米线阵列后的X射线衍射谱峰图
利用阳极氧化法制备的多孔A1:03有序模板,采 用CVD技术,在有序微孔内可制备出高度有序的多 晶si纳米线阵列实验证明,纳米线的几何参量可 由模板的厚度、面积及孔径和沉积时间控制,si纳米 线阵列的生长特性与模板的结构、反应气体热解温 度、流量等因素有关.生长出的si纳米线结构均匀 一致,生长方向高度有序,直径和长度易于控制,较 少发生弯曲和缠绕现象.该方法工艺简便,成本低, 重复性好,si纳米线结构缺陷少,易实现大面积生长, 为sj纳米线性质、纳米量子器件研究及大面积si纳 米传感器的制作提供了较好的手段.
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6 Krusic P gⅦ'a¥serfllan E.Keizer P N.et al Radical reaclinns of
C卅Science.J99I.252:I【83—1【85
7 郑大贵.辛七良.束道本c。n的【3+2】环加成臣应.科学通撤
1996 4I(11-10~14
8 石志强.李卡良.葛忠新,等舍稳定氯氧自由基的f。u惭生物
的合成受其磁|生质科学通撤.1999 44(241:2628~2631

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有关在模板结构一定的情况下.适当减小反应气体 温旺、流量可使沉积率降低.该方法工艺简便,成本 低廉,易实现si纳米线阵列的大面积生长.
图2(b)和(c)分别是单根和多根s·纳米线的精细 TEM显微照片.从放大1万倍的TEM照片可看出, 采用CVD技术在模板中制备出的是si纳米线而不是 纳米管,单根sj纳米线粗细均匀,取向一致,表面元 明显的缺陷,较少发生弯曲和缠绕现象,且重复性较 好.因周期性不稳定生长而导致的各种形态和缺陷 相对较少其良好的取向和稳定的形态为下一步利 用AFM测试其量子效应和加工相关器件创造了良好 条件,相对于采用激光蒸发沉积法制备si纳米线工 艺【l….又提供r一种新的手段经TEM观察,采用 此种方法在微孔内沉积出的单根si纳米线两头并无 明显圆帽形生长头.说明利用A1203模板的有序微 孔沉积生长si纳米线的机理与文献113]的报道不同. 实验前我们在模板的有序微孔中未加入任何纳米结 晶核.SiH-气体热解后形成的原子硅在微孔中长出了 极好的s1纳米线,这主要是由于硅原子以气液固 (VLS)生长机制”“沉积到微孔壁后以符合热动力学 的表面碰撞理论逐渐在表面形成原始结晶核,由于 si原子团表面存在大量的悬挂键,因此易和微孔壁 和其E的其他si原子团簇结合长大,其生长过程在 傲孔壁内各处应是同时进行的,最后形成纳米线模 板内微孔壁起到了控制si纳米线生长的外鞘作用”…. 由图2fb)右仁角的在进行TEM观察时同步所作的 si纳米线晶体的选区电子衍射图(SAED)可看出,此 方法获得的si纳米线是由许多小单晶组成的多晶体, 图2(d)显示了CVD沉积后的模板断面经碱液浸泡 10 h后,在SEM电子显微镜下获得的断面照片,其 中部为模板中沉积的si纳米线阵列,可看出有序性 较佳.七下部为模板外部沉积的硅膜层.
致谴t 丰工怍为国家自然辑学基金(批准号29871032)和 蓍幕重点基础研究发展规划资助项目




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2 孙大勇.祝严师刘于阳,等水溶|生寓勒醇对活眭氧自巾基的 清除科学通报,1997 42(8):836~839
3 Sljbesma R Srdano~G,Wudl F et al Ssnthcsis of a fullerene derivalive for the inhibition of HIV enzymes J Am Chem Soc 1993 115 65j0-6512
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