溶液法制备硅纳米线研究

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1、学校代码１０４５９学号或申请号２０１３１２１７１９８８密级种如１尖ｉ硕±学位论文落液法制备建纳米线研究作者姓若：了刚建导师姑違：李常青副教授学科口类：工学专业為称：微也子学与固体电子学培养院系：信息工程学院完‘成时间６５：２０１年月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterPreparationofSiliconNanowiresbyChemicalEtchingByGangjianD

2、ingSupervisor:Prof.ChangqingLiMicroelectronicsandsolid-stateelectronicsCollegeofInformationEngineeringMay,2016学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果，。除文中已经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集。。体，均己在文中Ｗ明确方式标明本声明的法律责任由本人承担

3、学位论文作者：Ｊ則產曰期：年吉月＞曰备３学位论文使用授权声明。本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属郑州大学根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权郑州大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学一位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时，第署名单位仍然为郑州大学。保

4、密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者：曰期：年矣月曰摘要摘要纳米科学技术诞生于20世纪80年代末，进入21世纪以来纳米科学技术正处于快速发展的阶段。纳米科学技术是指在原子和分子量级上物质的制备和研究的技术，半导体纳米科学技术是纳米科学研究中最重要和最活跃的部分。硅纳米线在两个维度方向都达到了纳米量级尺寸，称为一维半导体材料。硅纳米线的物理、化学、电学以及光学方面具有异于晶体硅的特性，硅纳米线在纳米电子器件以及纳米光电子器件等方面已经得到了大量的研究和应用。硅纳米线的制备，作为研究硅纳米线性质特性

5、的基础，是半导体纳米材料领域研究的热点。本实验采用银辅助化学溶液刻蚀法制备硅纳米线，同时在加电的情况下研究电流对硅纳米线制备的影响，这种制备技术与其他制备技术相比拥有成本投入少、操作简单以及适宜大规模生产等诸多优势。本文采用溶液电解法制备硅纳米线，利用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）观察样品的表面和切面的形貌，探究样品随刻蚀条件的变化规律。在不同温度下对样品进行腐蚀，实验结果表明腐蚀温度在50℃左右时，腐蚀后的样品继续刻蚀制备出硅纳米线。对比A、B两组实验结果，发现腐蚀过程对样品刻蚀制备硅纳米起着至关重要的

6、作用。样品50℃腐蚀后，在2mA电流下进行第二步刻蚀；实验结果表明，随着刻蚀时间的增加，样品的刻蚀越来越深，样品在刻蚀时间为4h时制备的硅纳米线形态较佳，刻蚀时间达到6h时样品出现过刻蚀现象。同时发现第二步刻蚀时，刻蚀速率与刻蚀电流成正相关关系。在刻蚀电流为3mA刻蚀时间6h时，样品在电流作用下刻蚀硅基生成硅纳米线。样品50℃腐蚀后，在30mA、50mA电流下进行第二步刻蚀。实验结果表明，样品的刻蚀速率随刻蚀电流的增大而增加，30mA刻蚀30min的样品硅纳米线出现分层现象；50mA刻蚀时，腐蚀产生的线状结构被

7、刻蚀，刻蚀10min后形成的硅纳米线比刻蚀30min后形成的好。在改变电流反方向刻蚀时，腐蚀产生的线状结构会被刻蚀，刻蚀电流10mA和20mA，样品生成的硅纳米线长度增加直径变细。关键字:硅纳米线银催化扫描电子显微镜IAbstractAbstractNanoscienceandtechnologywasborninthelate1980s,andnownanoscienceandtechnologyinrapiddevelopmentstage.Nanoscienceandtechnologyreferstot

8、hematerialontheatomicandmolecularscale,semiconductornanometerscienceandtechnologyisthemostimportantandthemostactivepartofnanoscience.Siliconsemiconductorisakindofthree-dimensionalmaterial,whiles