Si纳米线器件及其研究进展

合集下载

【国家自然科学基金】_si纳米线_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140802

2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
科研热词纳米线磁控溅射硅阳极氧化薄膜电极聚苯胺纳米线纳米线阵列纳米棒纳米加工磁性能电致发光热电性能水热氧化锌纳米线气压烧结晶格热导率晶体生长扫描和透射电子显微镜异质结多孔阳极氧化铝模板一维gan纳米结构 zno缓冲层 v sic sibonc陶瓷 seebeck系数 mnxzn1-xs gan纳米线 gan co afm
53 fourier红外谱 54 c-si-o纳米球
推荐指数 7 4 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
科研热词纳米线磁控溅射氮化镓氨化氧分压光致发光 siox纳米线 gan纳米线高温裂解蒙特卡洛自限制氧化缓冲层纳米结构纳米线电池纳米线电子器件纳米线传感器碳辅助化学气相沉积法碳纳米管硅衬底研究进展短沟道效应直流电弧电阻型电学特性热蒸发沉积法热导率汽-液-(v-l-s)机理汽-固(v-s)机理氨化温度氧化锌氢传感器形貌复合结构声子场效应晶体管围栅化学气相沉积法化学气相沉积分子动力学光学性能傅里叶红外吸收二次生长 β -sic zno薄膜 zno纳米结构 zno纳米线 vls生长机制 si纳米线 sio_2纳米线簇 mg gan ga2o3/cr膜

纳米材料在电子器件领域的研究进展

纳米材料在电子器件领域的研究进展一、引言随着科技的不断发展和进步，纳米材料在各个领域的应用得到了广泛关注和研究。

在电子器件领域，纳米材料的应用正在改变传统器件的性能和功能。

本文将回顾纳米材料在电子器件领域的研究进展，并探讨其未来的发展方向。

二、纳米材料的定义与特征纳米材料是指材料的尺寸在纳米级别（10-9米）上具有特殊性质和效应的材料。

与传统材料相比，纳米材料具有较高的比表面积、较小的颗粒尺寸和量子效应等特征。

这些特征使纳米材料具有优异的电学、光学和磁学等性能，适用于电子器件的制造和应用。

三、纳米材料在晶体管领域的应用晶体管是电子器件的核心组成部分，纳米材料在晶体管领域的应用已取得了重要进展。

首先，纳米材料能够制备出更小尺寸的晶体管，提高集成度和工作频率。

其次，纳米材料能够改善晶体管的电子迁移率和开关特性，提高器件的性能和可靠性。

最后，纳米材料还可以用于制造新型晶体管结构，如纳米线、纳米片等，实现新功能的发现和应用。

四、纳米材料在存储器件领域的应用存储器件是电子器件中另一个重要的组成部分，纳米材料在存储器件领域也有广泛的应用。

首先，纳米材料能够制备出更高密度的存储器件，提高存储容量和速度。

其次，纳米材料能够改善存储器的抗氧化性和稳定性，延长器件的寿命。

最后，纳米材料还可以用于制造非易失性存储器件，如闪存、磁性存储器等，实现高速、低功耗的数据存储和传输。

五、纳米材料在传感器领域的应用传感器是电子器件中用于感知和检测环境信息的重要部件，纳米材料在传感器领域的应用也备受关注。

首先，纳米材料能够提高传感器的灵敏度和选择性，实现更精确的信号检测和分析。

其次，纳米材料能够制备出更小尺寸的传感器，实现更小型化和集成化的器件设计。

最后，纳米材料还可以用于制造多功能的传感器，如柔性传感器、生物传感器等，实现更广泛的应用场景和功能需求。

六、纳米材料在能量器件领域的应用能量器件是电子器件中用于能量转换和存储的重要组成部分，纳米材料在能量器件领域的应用也具有巨大潜力。

硅纳米线径向p-i-n结电输运特性研究

硅纳米线径向p-i-n结电输运特性研究在光伏太阳能电池中，对于提高载流子的收集效率和光转换效率，硅纳米线径向p-i-n结是一种非常有潜力的结构。

然而，迄今为止，论文中报道的本征层厚度均小于50 nm，在此厚度下，本征层作为载流子主要收集区域的作用并未凸现出来。

在本文中，采取浓度为1016~1020 /cm3的杂质掺杂，以增厚的本征层（150 nm）为前提，利用泊松方程得到硅纳米线径向p（核区）-i（夹层）-n（壳层）结不同区域的电场及电势分布。

计算结果显示，p区和n区的电场分布是不均匀的，且随着本征层半径的增大，电场逐渐降低。

对于核区半径为50 nm的p-i-n结，当杂质浓度低于1017 /cm3时，核区被完全耗尽。

随着杂质掺杂浓度的增加，耗尽层厚度逐渐降低，本征区载流子的漂移速度逐渐增大并趋于饱和。

从电场强度、耗尽层厚度、载流子漂移速度三方面得到杂质最佳掺杂浓度为1018 /cm3。

通过比较本征层载流子的渡越时间和寿命，确定了材料允许的最大缺陷浓度。

关键词：径向p-i-n结，电场强度，耗尽层，漂移速度，最佳掺杂浓度第一章绪论1.1 引言目前，基于径向纳米线独特的光、电学性质，径向纳米线太阳能电池的高效光管理研究已经成为普遍重视的课题[1-6]。

相比于传统的平面pn结器件，径向纳米线阵列可以使光的吸收过程和载流子的分离过程相互独立，有利于实现低质量材料的应用，降低成本。

并且，在光学结构（阵列周期、直径、形状等）优化的情况下[7-9]，纳米线阵列表现出较高的光管理能力，如较高的抗反射性。

纳米线阵列优异的光吸收特性已经被实验所证明[10,11]。

然而，在纳米线生长过程中，由于重n/p型的掺杂、催化剂（Au）的使用，掺杂区产生了大量的复合中心，载流子的收集效率仍然较低。

其解决办法之一为在pn结中引入本征层，使载流子的收集区域从p/n区转移到本征区。

虽然有论文[12-14]对径向纳米线p-i-n结的性能进行了分析，但由于本征层较薄（<50 nm），对于载流子的收集其并没有起到很好的作用。

热蒸发法制备第Ⅳ族半导体纳米线的研究进展

数的对照。另外，ＳｉＧｅ纳米线的实验与理论研究也成为了当
维半导体纳米线因其微小结构和独特而优良的物理、
化学特性，在组建新型光电纳米器件、传感器和太阳能器件等方面有着广阔的应用前景，近年来引起了国内外科学界的广泛关注与研究ｌ１］。研究者们已经成功制备出具有不同组
摘要系统地分析了压强和温度在热蒸发法生长中对Ｓｉ纳米线的产量和形貌结构的影响，并全面解析了用
热蒸发法制备 Ⅳ族纳米线的氧化物辅助生长机理。同时，对国内外采用热蒸发法制备第Ⅳ族半导体（Ｓｉ、Ｇｅ、ＳｉＧｅ）纳
米线的研究现状进行了详细介绍，并展望了其应用前景。
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｉｍｐａｃｔｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｆＳｉｎａｎｏｗｉｒｅｓａｒｅｓｙｓ —
０引言
一
领域具有广阔的应用前景。事实上，国际上已有大量文献报道基于Ｓｉ纳米线的纳米晶体管、激光器以及传感器等纳米电子器件的应用研究Ｌ２。最近的研究发现，相比Ｓｉ纳米线，Ｇｅ纳米线具有更大的载流子迁移率和更小的能带隙，因而在组建高效率光电器件方面有着巨大的潜能［２，此性质与块体的性质有紧密联系。表１［２。叩为块体Ｓｉ和Ｇｅ的各种参

硅纳米线研究进展概述

影响，硅纳米线的拉曼峰值相对单晶硅有红移，同时呈现出明显
的不对称。Ｒｎｐｎｎｏｇ— ｉＷａｇ等比较了不同直径硅纳米线的ｇ拉曼特征后发现随着硅纳米线直径的减小，拉曼峰移向低频带，
并且发生了低频不对称宽化。激光辐射发热、压应力和声子限制效应都能使拉曼峰频移。Ｍ．．ｏｓｎｉｏｉＪＫｎｔｔｖａｎｃ等研究了硅纳米线的量子限制效应与非谐性之间的关系，现用激光加热发硅纳米线阵列的部分区域，会导致一阶拉曼峰发生位移和加宽，
第４０卷第８期
２１０２年４月
广
州
化
工
Ｖｏ．１４０Ｎｏ．８Ａｐｌ２２ｉｒ．０１
ＧｕｎｚｏｈｍｉａｎｕｔａｇｈｕＣｅｃｌＩｄｓｒｙ
硅纳米线研究进展概述术
郑红梅顾家祯袁志山，，
１４
广
州
化
工
２１０２年４月
中含有该金属元素，导致纳米线不纯。
除了受硅纳米线结构的影响，纳米线的电学特性也取决硅
２拉曼特征
受到脆弱的结构形态、子限制效应、面氧化层和加热的声表
于其化学成分。裴立宅等发现对硅纳米线进行掺杂或减小硅纳米线的直径可提高载流子浓度及迁移率、场发射和电子输运
性能。Ｐｎｉ等” ｉＸｅ引发现掺杂物在径向分布不均匀，取决于ｇ这纳米线直径。ＣｎａｅＫ．Ｃａａｄｃｈｎ等对刚制备出的纳米线进行锂化。锂化前，新的纳米线的电阻为２ｉ，５ｋ）电阻率为００・．２ｎｃ锂化之后电阻为８Ｍｔ电阻率为３ｎ・ｍ，ｍ，ｆ，ｃ电子输送特性发生巨大变化。ｚＹＺａｇ等研究发现了硅纳米线掺杂状态．一ｈｎ和表面悬挂键之间一种新的物理耦合关系，而打开新的机遇从来发展纳米自旋电子学。

碳化硅纳米线的制备与性能研究进展

碳化硅纳米线的制备与性能研究进展×××××××××××××学校西安邮编×××摘要： SiC半导体材料的禁带宽度大、击穿电场高、热导率大、饱和漂移速度高等特点使其在高频、高温、高功率、抗辐射等方面有良好的性能，被认为是新一代微电子器件和集成电路的半导体材，因此研究SiC纳米线材料具有重要意义。

Summary: SiC semiconductor materials with the big breakdown electric field width, high, thermal conductivity, saturated drifting velocity higher characteristic in the high frequency and high temperature, high power, resist radiation and good performance, and is considered to be a new generation of microelectronics devices and integrated circuit of the semiconductor material, so the study of SiC nanowires material to have the important meaning.关键词：纳米线,SiC,场效应晶体管,薄膜晶体管,光催化降解Key words: Nanowires, SiC, field effect transistor, thin film transistor, photocatalytic degradation.1 纳米材料的性能纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1—100nm)或由它们作为基本单元构成的材料。

硅纳米线的生长与电学性质研究

硅纳米线的生长与电学性质研究硅纳米线是一种在纳米尺度下具有独特性质的材料，其具有高比表面积、优异的电学特性、化学稳定性等特点，因此在纳米电子学、纳米光电子学、纳米生物学等领域具有广泛的应用前景。

目前，生长硅纳米线的方法主要有热化学气相沉积法、电化学沉积法、溶胶凝胶法等。

本文将着重讨论硅纳米线的生长与电学性质研究。

一、硅纳米线的生长硅纳米线的生长方法具有多样性，其中以热化学气相沉积法（VLS法）最为常用。

该方法通过控制硅源气体的流量和温度，使硅源气体在金属催化剂表面进行化学反应，从而形成硅纳米线。

金属催化剂通常采用金、银、铜等，其中金是最常用的一种，因为它对硅的触媒作用最好。

硅源气体通常采用硅烷（SiH4）或三甲基硅烷（Si(CH3)3H），在高温条件下分解成硅原子，随后在金属催化剂表面吸附，形成硅纳米线。

之后，硅纳米线在适当的条件下继续生长，形成较长的硅纳米线。

除了VLS法，还有其他方法可以生长硅纳米线，如电化学沉积法（ECS法）。

在该方法中，电极上的金属催化剂首先被沉积，然后在硅源的作用下形成硅纳米线。

溶胶凝胶法（Sol-gel法）是另一种生长硅纳米线的方法，它通过控制溶液中硅前体的浓度和温度等条件，将硅源沉积在基底上，从而形成硅纳米线。

二、硅纳米线的电学性质硅纳米线的电学性质是其被广泛研究的一个方面。

硅纳米线的电学性质主要受到其尺寸和形态等因素的影响。

通常情况下，硅纳米线在氧化处理后表现出的导电性能比未处理的硅纳米线要好。

这是因为氧化处理可以去除硅纳米线表面的有机盖层，从而暴露出更多的硅原子，提高导电性。

另一方面，硅纳米线在不同的外部环境下（如温度、湿度、气压等）表现出不同的电学性质。

例如，在高温和低压下，硅纳米线的电学性能会得到改善。

而当硅纳米线暴露在潮湿环境下时，其表面的导电性会下降。

硅纳米线的导电性表现出很强的尺寸依赖性。

当硅纳米线的直径小于10 nm时，其电学性能表现出了量子尺寸效应。

化学气相沉积法制备SiC纳米线的研究进展

化学气相沉积法制备SiC纳米线的研究进展摘要：SiC纳米线具有优良的物理、化学、电学和光学等性能在光电器件、光催化降解、能量存储和结构陶瓷等方面得到广泛应用。

其制备方法多种多样其中化学气相沉积法（CVD)制备SiC纳米线因具有工艺简单、组成可控和重复性好等优点而备受关注。

近年来在化学气相沉积法制备SiC纳米线以及调控其显微结构方面取得了较多成果。

采用Si粉、石墨粉和树脂粉等低成本原料以及流化床等先进设备,通过化学气相沉积法制备出线状、链珠状、竹节状、螺旋状以及核壳结构等不同尺度、形貌各异的SiC纳米线并且有的SiC纳米线具有优良的发光性能、场发射性能和吸波性能等,为制备新型结构和形貌的SiC纳米线及开发新功能性的SiC纳米器件提供了重要参考。

目前,未添加催化剂时利用气相沉积法制备的SiC纳米线虽然纯度较高但存在产物形貌、尺度和结晶方向等可控性差;制备温度较高和产率相对较低的问题。

而添加催化剂、熔盐以及氧化物辅助可明显降低SiC纳米线的制备温度提高反应速率以及产率但易在SiC 纳米线中引入杂质。

将来应在提高SiC纳米线的纯度、去除杂质方面开展深入研究;还应注重低成本、规模化制备SiC纳米线的研究采用相应措施调控SiC纳米线的显微结构以拓宽SiC纳米线的应用领域。

本文综述了目前国内外采用化学气相沉积制备SiC纳米线的方法分析总结了无催化剂、催化剂、熔盐以及氧化物辅助等各种制备方法的优缺点并对未来的研究进行展望,期望为SiC纳米线的低成本、规模化制备和应用提供理论依据。

引言：SiC纳米线因具有小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等而表现出独特的电、磁、光、热等物理和化学性质。

同时SiC纳米线还具有优异的力学性能、抗腐蚀性、耐热性以及耐高温氧化性等，使其在复合材料和陶瓷材料的强化增韧中起重要作用调以及吸收性能好，可有效改善材料的场发射性能、催化性能、电化学性能及微波吸收性能等l1。

多功能性的SiC纳米线成为极具广泛应用潜力的理想新型材料。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

特性等．文对利用Ｓ纳米线制备的各类电子器件，如存储器、效应晶体管、学传感器和太阳能电池本ｉ例场化
的研究进展做了简要评述．后，Ｓ纳米线的应用前景进行了初步展望．最对ｉ关键词：ｉ米线；米线器件；究进展Ｓ纳纳研中图分类号：８ＴＢ３３文献标志码：Ａ文章编号：ｏＯ５５２１）３０２－０１０一１６（０１０－３５６
ｊｒｃａｌｎｅｎｒｍｉｅｆＳＮＷｓｉｈｓｆｌｒｉｌｉｕｓｄｏｈｌｇｓａｄｐｏｓｓｏｉｅｎｔｉｉｄａｅｓｍｐｙｄｃｓｅ．ｅ
ＫｅｒｓＳｉｎａｏｉｅ；ｎｎｅｉｅ；ｒｓａｃｖｌｐｍｅｙｗｏｄ：ｎｗｒａｏｄｖｃｅｅｒｈｄｅｅｏｎｔ
近１余年来，Ｏ各类纳米线的制备方法、构表征、理性质及其新型器件应用的研究，结物已成为纳米光电子技术领域一个热点课题［．是由于Ｓ纳米线所呈现出的的小直径尺寸、】这］ｉ能级分立特性、的表面／大体积比、二维量子限制效应，使其具有许多显著不同于其他低维半导体材料的电学、光学、学以及力学等新颖磁物理性质。］尤其是Ｓ纳米线与现有ｓ集成电路之间良好的工艺兼容和集成特性，，ｉｉ使其成为制备ｓ基纳ｉ
电特性研究． — ｉｙｐｎ２０＠１３ｃｒＥｍａｌｃｅｇ０２６．ｏ：ｎ
河北大学学报（自然科学版）
第３１卷第３期２１０１年５月
河北大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆＨｅｅＵｎｖｒｉ（ｔｒｌＳｉｎｅＥｄｔｏ）ｏｒａｂｉｏｉｅｓｔＮａｕａｃｅｃｉｎｙｉ
Ｖｏ．Ｏ３１３１Ｎ．
ＭａＯ１ｖ２１
０毒ｌ撵ｌ《霭ｌ鲢鳞ｌｌ
Ｓ纳米线器件及其研究进展ｉ
彭英才，张志刚，李俊颖，建忠娄
（北大学电子信息工程学院，河河北保定０１０）７０２
摘பைடு நூலகம்
要：ｉ米线是一种新型的准一维纳米半导体材料，有独特的电子输运特性、发射特性和光学Ｓ纳具场
米器件及其集成电路的首选材料．如：例利用Ｓ纳米线所具有的场发射特性，以制成高性能场致发射器ｉ可件；利用掺杂Ｓ纳米线所具有的库仑阻塞性质，以制成单电子存储器件［；用Ｓ纳米线的显著的二维ｉ可９利ｉ量子限制效应，以制作高效率发光器件［３利用Ｓ纳米线具有的大面积光吸收与直线电子传输特性，可Ｉ；ｏｉ可以
收稿日期：００１ — １２１— ２０
基金项目：北省自然科学基金资助项目（２０００２）河Ｅ０８０６６第一作者：英才（９８）男，北曲阳人，北大学教授，士生导师，彭１４一，河河博目前主要从事纳米光电信息薄膜材料的制备与光
Ｓ－ａｅｎｗｉｅＤｅｉｅｎｅｒＤｅｅｏｍｅｔｉｂｓｄＮａｏｒｖｃｓａｄＴｈｉｖｌｐｎ
ＰＥＮＧｎ — ａｉＹｉｇｃ，ＺＨＡＮＧ－ａｎＺｈｉｇｇ，Ｌｕ－ｎＩＪｎｙｉｇ，ＬＯＵｉ — ｈｇＪａｎｚｏｎ
（ｌｅｅｏｅｔｏｃａｄＩｆｒＣｏｌｇｆＥｌｃｒｎｉｎｎｏｍａｔｏｌＥｎｎｅｉｇ，Ｈｅｅｎｖｒｉｙ，Ｂａｄｉｇ０７０２，Ｃｈｎａ）ｉｎａｇｉｅｒｎｂｉＵｉｅｓｔｏｎ１０ｉ
ＡｂｔａｔＡｓａｎｅｎｅｄｍｅｉｎｌｅｉｏｕｃｏａｅｉｌｉｃｎｎｎｏｒｓ（ＮＷｓ）ｈｖｘｅ— ｓｒｃ：ｏｖｌｏ－ｉｎｓｏａｓｍｃｎｄｔｒｍｔｒａ，ｓｌｏａｗｉｅＳｉｉａｅｅｃｌｌｎｔｆｅｄｍｉｓｏｎ，ｅｅｔｉａｒｎｓｏｒ，ａｔｃｌｐｏｐｒｉｓＩｈｓｒｖｅ，ｗｅｍａｎｙｆｃｎｔｅｅｉｌｓｉｌｃｒｃｌｔａｐｔｎｄｏｐｉａｒｅｔｅ．ｎｔｉｅｉｗｉｌｏｕｓｏｈｅｒ — ｃｎｖｌｐｍｅｔＮＷｓｕｅｏｒｍｅｅｔｄｅｅｏｎｓｏｆＳｉｓｄｆｍｏｒｙ，ｆｅｄｅｓｉｅｉｅ，ｓｎｓｒｎｏａｅｌ．Ｆｉｌｙ，ｍａｉｌｍｉｓｏｎｄｖｃｅｏｓａｄｓｌｒｃｌｓｎａｌ —