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理论研究表明，低维度的纳米热电材料可以大大提高热电效率。然而设计并合成低维的纳米热电材料仍充满着挑战。本论文研究了基于氧化铝模板的各种低维纳米阵列制备技术，并对物性进行了分析。
首先我们设计并研制出一套程控脉冲电化学沉积设备。该仪器具有程序控制和手动两种方式，可以在±12V之间产生具有复杂包络的调制信号。可以多参数调节并能自校正信号。搭建了一套电学测试平台，工作温度为-195℃-25℃，可对毫欧到兆欧的样品进行电学测试。
发展了一种通过氧化铝模板结合电化学方法制备单晶、多晶纳米丝的方法—选择性溶剂的方法。制各了高度取向单晶及多晶Sb纳米丝阵列。认为Sb纳米丝在水溶剂中的成核方式是瞬时成核，而在乙醇溶液中是连续成核过程。用高温x射线衍射原位测量了Sb纳米线晶格参数随温度变化关系，发现纳米线的热膨胀系数远小于体材料的热膨胀系数，认为纳米丝中的大量缺陷和模板的限域作用引起的结果。各晶面热膨胀系数的巨大差异显示出Sb纳米丝热学上各向异性。
用调制脉冲电沉积方法制备了Bi/Sb超晶格纳米线。系统的分析了溶液浓度、电沉积电压、时间对周期段的纳米线成份、长度的影响，成功制备出各种具有调制结构的纳米丝阵列。研究了纳米线阵列的电学性质，发现合金纳米线的电阻随成份Bi的增加其电输运行为从单载流子(电子)到双载流子(电子和空穴)的导电机制转变。而超晶格纳米丝阵列有一个半金属到半导体转变，在界面处形成的内建电场导致升降温时转变点有所偏离。
发展了一种新型的量子点制备方法-基于AAM的二次复型的方法，制备出取向性好、均匀一致的Bi1-xSbx纳米点阵列。
通过上述工作的开展，在纳米结构的合成和物性研究上取得了一些创新性的研究结果。有望对提高热电材料的性能和热电材料的最终商用提供帮助。