【摘 要】
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硅纳米线结构由于具有优越的电子学和光学特性而倍受人们的关注,并且被作为结构构件和功能元件,广泛地应用在新型的微/纳米器件集成之中。由于其功能特性对于尺寸和形貌等参
【出 处】
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中国科学院研究生院 中国科学院大学
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硅纳米线结构由于具有优越的电子学和光学特性而倍受人们的关注,并且被作为结构构件和功能元件,广泛地应用在新型的微/纳米器件集成之中。由于其功能特性对于尺寸和形貌等参数的依赖性,硅纳米线材料的形貌精确控制制备显得尤其重要。本论文工作主要使用金属离子辅助的溶液方法,成功控制制备了多种不同形貌的硅纳米线阵列,并且对它们的光催化制氢特性进行了研究。具体涉及以下内容:
第一,我们在近室温条件下,使用金属离子辅助溶液方法处理<111>晶向硅片,成功制备了三种不同弯折角度的单晶弯折硅纳米线阵列。Ag纳米颗粒在硅片内部运动过程中对于<100>晶向和其他晶向的不同作用能力的差异,是引起弯折硅纳米线产生和沿不同弯折方向生长的主要因为。我们的结果显示利用硅片内部晶面取向的多样性,通过刻蚀反应条件的调控,有可能制备得到具有特定弯折角度的硅纳米线阵列。
第二,使用两种刻蚀方法处理不同掺杂浓度的n-<100>晶向单晶硅片,通过调控刻蚀时间和溶液中金属离子浓度,可以调控硅片表面纳米线阵列结构的长短和表面形貌。在低电阻率硅片(重掺杂)表面更容易引入低规整度的纳米线阵列。光电化学表征发现,表面形貌疏松的纳米线阵列有着更好的光响应性能,可以作为很好的光电极基底材料应用于光催化制氢。
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