納米材料導(dǎo)論cvd法(編輯修改稿)
2025-01-04 11:40 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 3 ( a) ZnO納米線正面 SEM圖 。 ( b) ZnO納米線斷面放大 SEM圖 。 ( c) ZnO納米線斷面 SEM圖 Fig. 3 ( a) The top view of SEM images of ZnO nanowires。 ( b) magnifide cross2section SEM images of ZnO nanowires( c) cross2section SEM images of ZnO nanowires 3. 2 ZnO 納米線的生長(zhǎng)機(jī)理 ZnO納米線下面有一層 ZnO 薄膜 ,所以本研究中的 ZnO 納米線生長(zhǎng)機(jī)理跟傳統(tǒng)的氣 2液 2固 (VLS)機(jī)理 [ 10 ]有所不同。其生長(zhǎng)機(jī)理是 :當(dāng)基片溫度還沒(méi)達(dá)到 ZnO的結(jié)晶溫度 700℃ 時(shí) ,爐管中央位置的 ZnO粉末源已經(jīng)開始分解 ,雖然沒(méi)通 Ar氣 ,但由于分子熱運(yùn)動(dòng)的作用 ,氣相 ZnO將向基片方向運(yùn)動(dòng)。此時(shí)在基片位置處的氣相過(guò)飽和度低 ,氣相 ZnO將凝聚成 ZnO納米團(tuán)簇 ,團(tuán)簇的熱運(yùn)動(dòng)速度急劇下降 ,重力場(chǎng)作用較明顯 ,因此 ZnO納米團(tuán)簇在重力場(chǎng)作用下沉積在基片表面 ,形成一層 ZnO納米團(tuán)簇。當(dāng)基片溫度達(dá)到 700℃ 時(shí)沉積的 ZnO 納米團(tuán)簇開始結(jié)晶形成ZnO 薄膜。為了證實(shí)這一理論 ,研究中將沉積時(shí)間從 30min縮短到 5min,發(fā)現(xiàn)在 Si基片上生長(zhǎng)的 ZnO薄膜如圖 4所示 ,粒徑在100nm左右 ,與 ZnO納米線直徑一致。用能譜儀測(cè)試了薄膜晶粒的成分 ,圖 4中箭頭所指位置是能譜儀所測(cè)試位置 ,圖 5 ( a)是ZnO薄膜晶粒 EDS圖譜 ,發(fā)現(xiàn)有金成份 , 圖 4 生長(zhǎng) 5min的 SEM圖 Fig. 4 SEM images of ZnO nanowires growing for 5min 圖 5 ( a) ZnO薄膜晶粒的 EDS圖譜 。 ( b) ZnO納米線頂端的 EDS圖譜 Fig. 5 ( a) EDS spectra of ZnO grain。 ( b) EDS spectra of ZnO nanowires 。 可能是 ZnO在結(jié)晶過(guò)程中由于晶界的毛細(xì)管作用將金液滴吸到了ZnO薄膜上面。薄膜形成后 ,氣相 ZnO在所通 Ar氣的攜帶下向基片輸運(yùn) ,此時(shí)基片溫度已經(jīng)保持在 700℃ ,氣相過(guò)飽和度適中 ,基片上方
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