纳米线阵列

摘要： 利用电沉积方法制备纳米线阵列具有方法简单、条件温和、调控简便等优点,具有广阔的应用前景.综述了近期利用电沉积法制备纳米线阵列的研究进展,通过分析目前技术现状探讨了其未来发展趋势.

摘要： 超级电容器因具有功率密度高、充放电速率快、循环使用寿命长等优点而备受关注。CoO是一种优良的超级电容电极材料,理论比容量可以达到4292F·g^(-1),但其电导率较低,而且充放电过程中会产生体积膨胀,导致其实际比容量低于理论比容量。为此,本文首先采用热氧化法在泡沫铜导电集流体上生长CuO纳米线阵列,然后采用化学浴沉积法在CuO纳米线表面沉积CoO层级结构,制备核壳结构CoO@CuO电极材料。该电极材料在电流密度为2mA·cm^(-2)时的比容量可达到1.0430 F·cm^(-2)(117.1453 F·g^(-1)),并表现出了良好的电容保持率。

摘要： 氧化锌(ZnO)纳米线因具有良好的结晶质量和独特的半导体性质,在光电子器件领域有重要应用前景.利用双元素共掺来提高掺杂元素在ZnO内的固溶度,是获得p型导电ZnO材料的有效方法.本文中利用化学气相沉积法制备Al和Sb共掺的p型ZnO纳米线阵列,通过XRD、SEM、EDS和XPS等手段分析共掺ZnO纳米线的形貌、成分和晶体质量,发现共掺ZnO具有良好的(001)晶向外延取向生长特性,且通过调整升温速率可以调控掺杂ZnO纳米线的晶体质量.基于n-GaN衬底外延生长的共掺ZnO纳米线阵列,构建异质结型LED器件.I-V曲线结果表明,在±4 V电压下,器件整流比高达13.7,纳米线异质结开启电压为3 V,器件表现出良好的pn结电学特性.电致发光(EL)光谱结果显示,共掺ZnO纳米线LED器件发光峰中心波长约为650 nm,表现为橙红光发射.

摘要： 相比于块体或者薄膜结构,纳米线阵列结构的M型钡铁氧体由于具有极高的形状各向异性、剩磁比和更高的共振频率,非常适合应用在Ka波段自偏置环行器中.通过微磁学模拟手段详细研究了晶粒取向对M型钡铁氧体纳米线阵列磁性能的影响,并基于微磁学模拟结果设计了自偏置环行器.结果 表明,随着取向角 Φ 的减小,M型钡铁氧体纳米线阵列的剩磁比、矫顽力和共振频率增高,在 Φ=10°时,剩磁比高达0.99,矫顽力 μ0Hc=1285 mT,共振频率为54 GHz.环行器的性能也随着取向角 Φ 的减小而变好,在 Φ=10°时,环行器工作频率为41.4 GHz,工作带宽达1270 MHz.

摘要： 金属纳米线阵列可控制备是实现其在纳米器件中应用的基础。本文结合多孔阳极氧化铝模板和电沉积技术制备了多种金属纳米线阵列,采用扫描电子显微镜、X射线能谱分析仪、X射线衍射仪对金属纳米线阵列的形貌、成分和物相进行表征。结果表明,该方法制备的金属纳米线阵列具有排列整齐、纯度高、尺寸均匀、长度可控等优点。

摘要： 二阶非线性晶体4-(4-二甲基氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲基苯磺酸盐(DAST)在太赫兹光谱/成像等仪器设备上有着广泛的应用,但是由于传统方法制备出的都是DAST晶体,无法应用在光电子集成器件中.此外DAST的光损伤阈值低、稳定性不足等缺点,也极大地影响了它的应用范围.为了拓展DAST晶体在集成光路中的应用,首先通过主-客体系超分子包覆的方法,将DAST分子包覆于β-环糊精(β-CD)腔体之中并制备出其微晶.该微晶不仅保持了DAST晶体的二阶非线性,而且还拥有远超DAST晶体的荧光特性,在532 nm皮秒激光的泵浦下,展示出良好的激光特性.在此基础上,通过表面支持的快速蒸发结晶法(SSREC)与甲醇的饱和蒸气压下自组装培养相结合,在亲水基板上尝试单晶纳米线阵列的制备,并调整实验参数,使得纳米线在一定程度上定向生长,且离散的纳米晶体的晶向保持一致.

摘要： 金属纳米线阵列可控制备是实现其在纳米器件中应用的基础.本文结合多孔阳极氧化铝模板和电沉积技术制备了多种金属纳米线阵列,采用扫描电子显微镜、X射线能谱分析仪、X射线衍射仪对金属纳米线阵列的形貌、成分和物相进行表征.结果表明,该方法制备的金属纳米线阵列具有排列整齐、纯度高、尺寸均匀、长度可控等优点.

摘要： 采用水热合成技术生长MoO3纳米线,利用介电泳技术在微电极上组装MoO3纳米线阵列,研究了纳米线阵列对水中Cd2+离子浓度的传感特性.结果表明,水热法所得纳米线为正交相MoO3结构,长度可达20μm.在介电泳力作用下,纳米线可在微电极的间隙取向排列,构成沿水平方向平行排列的纳米线阵列.将所得纳米线阵列与微流控芯片相集成,可获得用于液体离子浓度探测的微型传感器件.器件在室温下,对水溶液中浓度为1～50μmol/L的Cd2+离子表现出快速灵敏的线性响应特性.其中,当Cd2+离子溶液浓度为50μmol/L时,传感器的电阻开关比约为4.8,响应时间约为114 s.随着Cd2+离子浓度逐渐降低,传感器的电流开关比线性下降,响应时间逐渐缩短.根据傅里叶变换红外光谱结果,MoO 3纳米线阵列这种快速、 灵敏的Cd2+离子敏感特性主要来自水热反应后其表面携带的羟基官能团所致.

摘要： 对于较短的硅纳米线阵列而言，碘酒的钝化处理显示出更好的少子寿命改善效果，当碘酒浓度增加到0.05mol/L时，其样品的少子寿命从2.lμm增加到约13μm，随着碘酒浓度的增加其样品少子寿命又大幅降低。对于较长的硅纳米线而言，也具有随着碘酒浓度增加其少子寿命先增加后降低的趋势，但与刻蚀时间为5min的样品相比，其少子寿命在钝化过程中改善的程度明显要弱很多，这可能是由于长硅纳米线中过多的缺陷成为阻碍少子寿命提高的主导因素。同时，试验中还考察了不同碘酒浓度钝化后短硅纳米线阵列的少子寿命稳定性问题，研究表明：不同碘酒浓度钝化后，样品的少子寿命都表现出了较好的稳定性，样品在钝化处理3周以后，其少子寿命下降并不明显，表明I-I键与硅纳米线表面的Si-Hx键作用在其表面形成了较为稳定的Si-I键。

摘要： 半导体纳米线因其具有独特的光学性质,在发展新一代低耗高效太阳电池上极具潜力.本文从研究单根纳米线的吸收增强开始,阐明了漏模共振(LMRs)与Fano效应大幅提高吸收的机理.在此基础上,单根纳米线可以进一步扩展为纳米线阵列用于太阳电池.本文提出了纳米线水平和竖直于衬底的两种纳米线阵列组装方法,均适用于大面积生产.水平于衬底组装的半核壳纳米线阵列能很好的保有单根纳米线的光吸收性质,达到减少50％的吸收材料的效果.竖直于衬底组装的纳米线阵列通过优秀的SiO2/SiNx钝化在125×125 mm2大面积上获得了17.11％的效率.

摘要： 纳米二氧化钛半导体以其优越的光电性能引起了人们的广泛关注,并应用于光催化降解有机物、光解水、太阳能电池、气敏传感材料和超级电容器方面等领域.而与纳米粉体材料相比,一维TiO2纳米线阵列具有较大比表面积、较好的光催化活性等优点,同时,固载化有序阵列结构也解决了使用中存在的难回收问题,具有很好的应用前景.目前一维纳米材料的制备方法主要有模板法、溶胶-凝胶法、热分解法、阳极氧化法和釜热法等.本文以钛片为钛源与基底,采用一步釜热的方法得到有序排列的TiO2纳米线阵列材料.经釜热反应后直接在钛片表面生长得到的是金红石相的二氧化钛纳米线阵列。将上述得到的TiO2纳米线阵列进行光电流测试，可以发现，此材料对光照射有良好的响应且非常稳定，而且在不同的制备条件下，材料的响应程度会有一定差别。再进一步通过锻烧除去表面残留的部分有机物，然后将锻烧前后的TiO2纳米线阵列分别进行光电催化降解有机染料MO，发现锻烧后的TiO2纳米线阵列活性有一定提高，原因是残留的有机物覆盖了TiO2纳米线表面的活性位，使得其催化活性降低。

摘要： 硅的纳米结构如：纳米线阵列在晶体硅太阳能电池中的应用成为当今世界硅基太阳能电池的研究前沿,得到了研究的广泛关注[1-3].硅基纳米线阵列具有极低的表面反射率,能够极大的提高传统晶体硅太阳能电池的光吸收特性,因此,纳米线阵列可取代传统电池结构中的金字塔结构形成纳米线阵列太阳能电池.然而,在纳米线阵列太阳能电池中,纳米线阵列与其上的金属电极的接触面积很小,通常只有纳米线顶部的区域能够与金属电极形成接触.rn 这使得电池的接触特性恶化,串联电阻变大.极大制约了纳米线阵列太阳能电池的效率进一步提高.本文创新的提出了采用“二次选区发射法”在纳米线阵列的顶部形成高掺杂区,提高了半导体一侧的掺杂浓度,实验结果表明能够有效提高纳米线太阳能电池的串联电阻,使最终电池的转化效率提高.此外,本文还通过测试从电池内部机理角度着重讨论了选区发射法对于提高电池光伏特性的原因,为纳米线阵列太阳能电池的转化效率提高打下了基础.

摘要： TiO2纳米薄膜材料在光伏技术和光催化方面有广泛的应用。在所有TiO2纳米薄膜中，一维单晶TiO2纳米阵列薄膜(纳米管,纳米棒和纳米线)由于可以提供光生载流子传输的直接通道，进而提高电子的传输率，而受到大家广泛的关注。但是，TiO2是一种宽带隙半导体(Eg=3.2 eV)，限制了其只能吸收紫外部分的光，而这部分的光只占整个太阳光谱的3-55％。人们发展了许多办法来拓展TiO2的光响应范围，无机窄带隙半导体敏化是最近发展的一种比较有效的方法。本文通过简单的水热方法先合成TiO2纳米线阵列，然后通过连续离子层吸附反应在TiO2纳米线阵列表面被覆一层CuInS2纳米晶，制备了TiO2/CuInS2核壳纳米线阵列结构，并研究了其光电化学性能。

摘要： 氧化锌( ZnO) 作为一种宽禁带( 3.37 eV )半导体材料，近10年来已成为纳米 材料领域的一个持续的研究热点。目前ZnO纳米阵列结构主要由液相法、气相法 及电沉积等方法制备[1,2]。本文采用直接电沉积方法在氧化铟锡(ITO)导电玻璃衬 底上制备了ZnO纳米线薄膜[3,4]。并用存储有HNO3的琼脂糖模板对其阵列化刻蚀， 以二茂铁甲醇作为氧化还原电对, 通过循环伏安技术（CV）、扫描电子显微镜 （SEM）、扫描电化学显微镜(SECM)，对阵列的结构、形貌、电化学性质进行研 究。结果显示，随着沉积时间的延长，ITO基底的性质由导体向绝缘体性质转变， 通过SECM对ZnO纳米棒阵列成像，修饰有ZnO纳米线阵列的电流密度和ITO基底的电流密度存在着明显的差异。

摘要： 采用电沉积法在氧化铝(AAO)模板中制备Pd纳米线阵列.SEM表征表明,Pd纳米线阵列具有高度有序的结构,直径约50nm,长度可达1μm.实验表明,Pd纳米线阵列修饰电极对H2O2有很好的催化性能.在pH为6.8的缓冲溶液中,用该修饰电极对H2O2进行检测,在5.0×10-6～5.0×10-3mol/L浓度范围内,催化电流与浓度呈良好的线性关系,检出限为1.0×10-6mol/L.

摘要： 本研究采用有机聚合物前躯体热解法,以Au 为催化剂,在1420°C~1450°C范围内制备出具有两种不同形态的SiC 纳米线阵列.二者均定向良好,管径均一.研究发现,1450°C下形成长度较长(~20μm),管径较细(~100nm)的线状SiC,1420°C下形成长度较短(~10μm),管径较粗(200~300nm)的棒状SiC.随后本文以气-液-固(VLS)的纳米线生长机制为基础,对这两种SiC 纳米线的形成原因进行讨论.

摘要： 通过电沉积的方法制备了直径约为100nm的Cu掺杂ZnO纳米线阵列.发现非磁性的Cu离子掺杂在六角纤锌矿结构的Zn1-xCuxO系列纳米线中诱导了明显的室温铁磁性,同时发现样品真空处理后的磁性增强预示着氧缺陷浓度对样品的磁性亦有重要影响.

摘要： 晶体硅光伏电池的光电转换效率高,实验室效率超过24％,占据了整个光伏市场的80％.但是,晶体硅光伏电池成本偏高,阻碍了其广泛应用.硅基核壳纳米线阵列光伏电池原理上可降低硅基光伏电池的材料成本.主要原因体现在两个方面:其一,硅纳米线阵列具有卓越的光诱捕性能,几个微米高的晶体硅纳米线阵列即可有效地吸收300-1100nm(硅本征吸收的光谱范围)的太阳光子,可有效地减少晶体硅原料的使用数量;其二,这种光伏电池中可采用核壳结构的硅纳米线径向光伏结,其优势在于光生载流子在硅纳米线径向运动很短的距离即被光伏结有效分离,减少光生载流子在硅中的体内复合,研究结果表明核壳纳米线阵列结构具有卓越的光捕获性能，实验结果证实核壳纳米线结构的光伏结的能够有效地分离光生载流子。从而它允许采用低质量的硅原料制备器件,进一步降低原料成本.

摘要： 本发明公开了金属折点纳米线阵列的制备方法及其金属折点纳米线阵列，利用不同成分和比例的刻蚀液在半导体材料的基底中的刻蚀方向不同的特性，制造出具有不同弯折点的纳米孔阵列，再以沉积在纳米孔底部的贵金属催化粒子为种子层，通过离心电镀的方式在纳米孔中填充不同材质的金属材料；最后采用湿法腐蚀法去除基底，从而制备出有序排列且具有所需弯折点的金属折点纳米线阵列。采用离心电镀的方式，避免弯折处产生缺口，提高电镀成型率。

摘要： 本发明涉及形成纳米线阵列的上电极的方法以及具有所形成的上电极的纳米线阵列。更具体地，根据本发明的方法包括以下步骤：设置聚合物薄膜、施压、混合溶液处理、蚀刻以及沉积电极材料，从而使得可以以其中聚合物薄膜形成在纳米线的一部分上的状态可靠地形成上电极。从而使得可以实现基于在大尺寸的硅衬底上排列的纳米线阵列的各种纳米器件。

摘要： 本发明公开了一种Ni/Si纳米线阵列的制备方法，以及基于这种纳米线阵列的微纳湿度传感器。该器件是在N型硅衬底上采用电化学刻蚀技术制作大面积硅纳米线阵列，然后在该阵列上无电镀沉积镍薄膜。由于该结构具有大的长径比和比表面积，其微观结构独特，能够产生独特的物理、化学特性，其对水分子的吸附和解吸附能力都较纯硅纳米线阵列要好。经500°CRTA快速热退火处理后，该器件表面电阻率增大，电容感湿性能增强。本发明工艺简单，与集成电路工艺兼容，制作成本低，可批量生产，应用前景广阔。

摘要： 本发明属于纳米材料技术领域，公开了一种形成有机纳米线阵列的方法及有机纳米线阵列。一种形成有机纳米线阵列的方法，包括以下步骤：S1，提供设有沟道阵列的衬底，对所述衬底进行表面疏水处理；S2，将镂空掩模版置于步骤S1所述的衬底上，所述镂空掩模版具有若干镂空的通孔，将有机纳米线原料透过所述通孔沉积到所述沟道阵列内，形成有机纳米线阵列。通过上述方法可以形成定向定位生长的有机纳米线阵列，降低了后续制作纳米尺寸器件的难度，操作简易，成本低廉，易于规模化生长，适用于工业化生产。

摘要： 本发明涉及一种金属氧化物纳米线阵列的制备方法及其制备的纳米线阵列。所述制备方法包括以下步骤：在衬底表面上旋涂压印胶；将纳米阵列压印在压印胶上；将衬底倒置使其具压印胶的一面与硅基底结合，以在压印胶和硅基底之间形成纳米级的微通道阵列；通过毛细作用使金属盐溶液流入至微通道阵列中，并在微通道阵列中进行自组装，从而形成纳米线阵列；将微通道阵列加热以使微通道阵列中的液体挥发，从而定型；将衬底及其压印胶从硅基底揭除以在硅基底上获得金属盐纳米线阵列；以及对金属盐纳米线阵列进行加热使其热分解，以在硅基底上获得金属氧化物纳米线阵列。该制备方法成本低，制备得到的阵列整齐、精度高，产率高。

摘要： 本发明公开了金属折点纳米线阵列的制备方法及其金属折点纳米线阵列，利用不同成分和比例的刻蚀液在半导体材料的基底中的刻蚀方向不同的特性，制造出具有不同弯折点的纳米孔阵列，再以沉积在纳米孔底部的贵金属催化粒子为种子层，通过离心电镀的方式在纳米孔中填充不同材质的金属材料；最后采用湿法腐蚀法去除基底，从而制备出有序排列且具有所需弯折点的金属折点纳米线阵列。采用离心电镀的方式，避免弯折处产生缺口，提高电镀成型率。

摘要： 本发明涉及纳米技术领域，具体公布一种纳米线阵列的雕刻方法。这种方法包括：1)制作纳米线；2)在所述纳米线表面进行多层光刻胶的涂覆处理，形成NAs@PR基质，用紫外光曝光NAs@PR基质，最后将NAs@PR基质浸没在刻蚀溶液中。通过本雕刻方法，获得质量高、形态和密度可控的纳米线阵列。

摘要： 本发明公开了一种纳米线阵列制备方法、纳米线阵列集成器件及其制备方法，本发明的纳米线阵列的制备方法，包括：在衬底上刻蚀出呈矩阵排列的方形凸台；在刻蚀后的衬底上表面及方形凸台上表面蒸镀掩膜层；在方形凸台上刻蚀出等间距的梯形槽；在梯形槽侧壁上生长异质结纳米线；在相邻的异质结纳米线的间隙中填充绝缘介质。该制备方法制备的纳米线阵列和纳米线阵列集成器件可批量生长，且具有方向性，有序性；并且生长的微纳材料具有可控性。

摘要： 本发明涉及形成纳米线阵列的上电极的方法以及具有所形成的上电极的纳米线阵列。更具体地，根据本发明的方法包括以下步骤：设置聚合物薄膜、施压、混合溶液处理、蚀刻以及沉积电极材料，从而使得可以以其中聚合物薄膜形成在纳米线的一部分上的状态可靠地形成上电极。从而使得可以实现基于在大尺寸的硅衬底上排列的纳米线阵列的各种纳米器件。

摘要： 本发明公开了一种Ni/Si纳米线阵列的制备方法，以及基于这种纳米线阵列的微纳湿度传感器。该器件是在N型硅衬底上采用电化学刻蚀技术制作大面积硅纳米线阵列，然后在该阵列上无电镀沉积镍薄膜。由于该结构具有大的长径比和比表面积，其微观结构独特，能够产生独特的物理、化学特性，其对水分子的吸附和解吸附能力都较纯硅纳米线阵列要好。经500°CRTA快速热退火处理后，该器件表面电阻率增大，电容感湿性能增强。本发明工艺简单，与集成电路工艺兼容，制作成本低，可批量生产，应用前景广阔。