ausio2纳米颗粒膜及sio2纳米线的制备及特性研究word格式论文.docxVIP

优秀毕业论文 精品参考文献资料 目 录 摘 要 I Abstract III 第一章 绪 论 1 1.1 纳米科学技术 1 1.2 Au/SiO2 纳米颗粒膜研究现状 2 1.3 SiO2 纳米线研究概述 7 1.4 纳米 SiO2 的结构及特性 11 1.5 选题依据 13 第二章 实验设备与测试方法 15 2.1 实验设备 15 2.2 实验材料 17 2.3 样品的测试手段 17  HYPERLINK \l _TOC_250007 第三章 磁控溅射制备 Au/SiO2 纳米颗粒膜 21  HYPERLINK \l _TOC_250006 3.1 Au/SiO2 纳米颗粒膜的制备 21  HYPERLINK \l _TOC_250005 3.2 退火时间对 Au/SiO2 纳米颗粒膜形貌和结构的影响 21  HYPERLINK \l _TOC_250004 3.3 Au/SiO2 纳米颗粒膜的光致发光（PL）特性研究 25 3.4 本章小结 26  HYPERLINK \l _TOC_250003 第四章 磁控溅射制备 SiO2 纳米线 27  HYPERLINK \l _TOC_250002 4.1 SiO2 纳米线的制备 27  HYPERLINK \l _TOC_250001 4.2 SiO2 纳米线的测试和表征 27  HYPERLINK \l _TOC_250000 4.3 SiO2 纳米线的生长机制初探 29 4.4 本章小结 30 第五章 全文总结 31 5.1 本文的主要研究结果 31 5.2 对今后工作的建议 32 参考文献 33 论文作者在学期间发表的学术论文目录 39 致 谢 41 5 山东师范大学硕士学位论文 山东师范大学硕士学位论文 Au/SiO2 纳米颗粒膜及 SiO2 纳米线的制备及特性研究 摘 要 纳米材料由于具有奇特的化学和物理特性，并且在纳电子学和光电子学领域中有 潜在的重要应用，因而越来越受到人们的关注。SiO2 是一种重要的光致发光材料，已 广泛应用于电子工业领域。相比之下，有关纳米复合膜的制备和纳米线的生长中物理 机理研究等方面的实验工作相对缺乏。 本文的研究主要包括两方面内容，首先我们用磁控溅射系统在 Si 衬底上溅射 SiO2 和 Au 膜，接着在 N2 中进行退火处理，在衬底表面制备了 Au/SiO2 纳米颗粒膜；我们 还用磁控溅射系统在 Si 衬底上溅射 Au 膜，高温下将衬底和 Si 粉放在管式炉中通入 N2 进行退火，合成了草状 SiO2 纳米线。结合扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微 镜（TEM）、光致发光谱（PL）、原子力显微镜（AFM）、X 射线衍射（XRD）和 X 射线光电子能谱（XPS）等测试手段，对纳米结构的形貌、显微结构和成分进行了测 试分析与表征。 结合 Au/SiO2 纳米颗粒膜和 SiO2 纳米线的生长过程与相关测试技术，我们还对薄 膜的生长机制进行了初步探讨，研究了不同退火时间对薄膜形貌、结构及特性的影响； 此外还研究了不同退火时间对纳米线形貌的影响，并初步探讨了 SiO2 纳米线的生长 机制。主要内容如下： 1、采用磁控溅射和退火的方法制备了高质量的 Au/SiO2 纳米颗粒膜。用扫描电 子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和 X 射线衍射（XRD）等对退火后 Au/SiO2 纳米颗粒膜的表面形貌、微观结构进行表征和分析，研究了不同退火时间对薄膜表面 形貌及结构的影响，发现随着退火时间的增加，薄膜中纳米 Au 颗粒的结晶度进一步 提高。 2、利用磁控溅射系统在 Si(111)衬底上溅射一层 Au 膜，然后在管式炉中对溅射 好的样品及放置的适量 Si 粉进行退火，采用不同退火时间生长 SiO2 纳米线。用扫描 电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和 X 射线光电子能谱（XPS）对不同 时间退火后 SiO2 纳米线的表面形貌和成份进行了表征和分析。 3、利用光致发光谱（PL）研究了 Au/SiO2 纳米颗粒膜的发光特性。激发波长为 325 nm 时，在 525 nm 附近的强发光峰与薄膜中的纳米结构有关，并且随退火时间的 增加有增强的趋势；而 560 nm 附近的弱发光峰随退火时间的增加而逐渐减弱，这与 I  PAGE 2 高温条件下 Au 的蒸发等因素有关。激发波长为 250 nm 时，在 325 nm 附近的强发光 峰与 SiO2 层的氧缺陷有关。 4、讨论了 SiO2 纳米线的具体生长过程。在纳米线的顶端有金属颗粒存在，说明 SiO2 纳米线的生长机制符合气—液—固（VLS）机制。在 N2 气流作用下