氮化硼一维纳米结构的合成和生长机理的研究

摘要

氮化硼(BN)是一种很重要的宽带隙半导体,具有高熔点、高力学性能、强的抗氧化和抗腐蚀性能； BN 一维纳米结构在纳米电子和器件方面特别是高温领域有着极高的应用价值.本文采用硼粉和锌粉作为原 料,在氮气和氢气的混合气氛下于商业不锈钢箔上合成了氮化硼实心纳米线和竹节状空心纳米管,并对其 生长机理进行了分析探索.结果表明,由硼和氧化锌反应生成的B2O2 气体作为硼源,1100°C 下合成的产 物是高纯度的BN 纳米线,而在1200°C 下合成的产物是高纯度的竹节状BN 纳米管,另外发现了由实心纳 米线和空心纳米管组成的复合纳米结构.本研究中,不锈钢箔既是沉积基片,又对纳米结构的生长起着有 效的催化作用；纳米线和纳米管的生长机理均属于气–液–固(vapor-liquid-solid,VLS)机制.