二氧化硅层包裹的ITO纳米线的一步制备和特征描述
二氧化硅纳米线制备方法
二氧化硅纳米线制备方法二氧化硅纳米线是一种具有很高应用潜力的纳米材料，它在电子器件、传感器、催化剂等领域都具有广阔的应用前景。
本文将介绍几种常见的二氧化硅纳米线制备方法。
一、气相法制备二氧化硅纳米线气相法是制备二氧化硅纳米线的常用方法之一。
该方法通过控制反应温度、气氛和反应时间等条件，使气相中的硅源在催化剂的作用下发生化学反应，生成纳米线。
常用的气相法包括化学气相沉积法（CVD）和热蒸发法。
化学气相沉积法是一种将气态前驱物转化为固态纳米线的方法。
在CVD过程中，通常使用有机硅化合物作为硅源，如三氯硅烷（SiCl3H）。
该方法需要在高温下进行，反应温度一般在800-1100摄氏度之间。
通过调节反应条件和催化剂的选择，可以控制二氧化硅纳米线的尺寸和形貌。
热蒸发法是一种将固态硅源通过升温蒸发的方法制备二氧化硅纳米线。
在热蒸发过程中，硅源被加热至高温，然后在惰性气氛中蒸发，并在基底上沉积形成纳米线。
这种方法操作简单，但对硅源的纯度要求较高。
二、溶液法制备二氧化硅纳米线溶液法是一种简单易行的制备二氧化硅纳米线的方法。
该方法通常使用硅源溶液，在适当的条件下，通过溶剂挥发或溶液中其他物质的作用，使硅源逐渐沉淀形成纳米线。
常见的溶液法包括溶胶-凝胶法、水热法和电化学沉积法。
溶胶-凝胶法是一种将溶胶转化为凝胶的方法。
在溶胶-凝胶过程中，硅源以溶胶的形式存在于溶液中，通过加热、干燥和煅烧等步骤，使溶胶逐渐凝胶化生成纳米线。
这种方法制备的纳米线具有较高的纯度和均一的尺寸分布。
水热法是一种利用高温高压水溶液制备纳米线的方法。
在水热法中，硅源在水热反应条件下与其他溶液中的成分发生反应，生成纳米线。
这种方法具有简单、环保的特点，但对反应条件的控制较为严格。
电化学沉积法是一种利用电化学方法在电极表面沉积纳米线的方法。
在电化学沉积过程中，通过控制电极电势和电解液成分，使硅源在电极表面沉积形成纳米线。
这种方法可以实现对纳米线尺寸和形貌的精确控制。
一种纳米级二氧化硅涂层的制备方法与流程
一种纳米级二氧化硅涂层的制备方法与流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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《2024年基于低雾度ITO和二维银纳米线的透明电极制备及其应用》范文
《基于低雾度ITO和二维银纳米线的透明电极制备及其应用》篇一一、引言透明电极作为光学、光电及微电子领域的核心组件，在平板显示、触摸屏、光伏设备以及生物医学等众多领域具有广泛的应用。
其中，ITO（氧化铟锡）作为传统的透明导电材料，其性能已逐渐满足不了高端应用的需求。
近年来，随着纳米技术的进步，二维银纳米线（2D-AgNWs）因其高导电性、高透光性及良好的柔性，逐渐成为透明电极材料的研究热点。
本文旨在探讨基于低雾度ITO和二维银纳米线的透明电极的制备方法及其应用。
二、低雾度ITO的制备及其特性低雾度ITO的制备主要采用磁控溅射法。
该方法能实现ITO 薄膜的均匀、致密制备，并有效降低其雾度。
制备过程中，需控制好溅射功率、气氛以及基底温度等参数。
所制备的低雾度ITO 薄膜具有高透光性、高导电性以及良好的稳定性。
三、二维银纳米线的制备及其特性二维银纳米线（2D-AgNWs）的制备主要采用化学合成法。
通过控制反应条件，如温度、浓度、时间等，可得到具有特定尺寸和形貌的银纳米线。
这些银纳米线具有优异的导电性能、良好的柔韧性和较高的透光性。
四、基于低雾度ITO和二维银纳米线的透明电极制备结合低雾度ITO和二维银纳米线的优点，本文提出了一种新型的透明电极制备方法。
首先，在基底上制备一层低雾度ITO薄膜，以提高电极的透光性和导电性。
然后，将二维银纳米线分散于溶液中，通过喷涂或印刷的方式将银纳米线覆盖在ITO薄膜上，形成复合透明电极。
五、应用领域及性能分析1. 平板显示：该透明电极可应用于液晶显示、OLED显示等，提高显示器的透光性和导电性，降低能耗。
2. 触摸屏：在触摸屏领域，该电极可提高触摸灵敏度和响应速度，同时具有良好的耐磨性和抗划痕性能。
3. 光伏设备：在光伏设备中，该电极可作为导电层和透明导电层，提高光伏设备的光电转换效率。
4. 生物医学：在生物医学领域，该电极可用于生物传感器、生物芯片等设备中，实现生物分子的快速检测和识别。
ITO薄膜制备及特性
、ITO薄膜的制备方法薄膜的制备方法有多种，如磁控溅射沉积、真空蒸发沉积、溶胶-凝胶和化学气相沉积法等1．1磁控溅射法磁控溅射法是目前工业上应用较广的镀膜方法。
磁控溅射沉积可分为直流磁控溅射沉积和射频磁控溅射沉积，而直流磁控溅射沉积是当前发展最成熟的技术。
该工艺的基本原理是在电场和磁场的作用下，被加速的高能粒子(Ar+)轰击铟锡合金(IT)靶材或氧化铟锡(ITO)靶材表面，能量交换后，靶材表面的原子脱离原晶格而逸出，溅射粒子沉积到基体表面与氧原子发生反应而生成氧化物薄膜HJ。
1．2真空蒸发法真空蒸发镀膜法(简称真空蒸镀)是在真空室中，加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸气流，入射到固体(称为衬底或基片)表面，凝结形成薄膜的方法。
由于真空蒸发法或真空蒸镀法主要物理过程是通过加热蒸发材料而产生，所以又称为热蒸发法。
按照蒸发源加热部件的不同，蒸发镀膜法可分为电阻蒸发、电子束蒸发高频感应蒸发、电弧蒸发、激光蒸发法等。
采用这种方法制造薄膜，已有几十年的历史，用途十分广泛。
1.3溶胶一凝胶(Sol—Gel)法溶胶是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中，并且不停地进行布朗运动的体系。
溶胶凝胶法制备涂层的基本原理是：以金属醇盐或无机盐为前驱体，溶于溶剂(水或有机溶剂)中形成均匀的溶液，溶质与溶剂产生水解或醇解反应，反应生成物聚集成几个纳米左右的粒子并形成溶胶，再以溶胶为原料对各种基材进行涂膜处理，溶胶膜经凝胶化及干燥处理后得到于凝胶膜，最后在一定的温度下烧结即得到所需的薄膜。
1.4化学气相沉积法（CVD）化学气相沉积法（CVD）是一种或几种气态反应物（包括易蒸发的凝聚态物质在蒸发后变成的气态反应物）在衬底表面发生化学反应而沉积成膜的工艺。
反应物质是由金属载体化合物蒸气和气体载体所构成，沉积在基体上形成金属氧化物膜，衬底表面上发生的这种化学反应通常包括铟锡原材料的热分解和原位氧化u2I。
ITO纳米棒的制备及其表征
IT O纳米棒的制备及其表征*朱协彬,姜 涛,邱冠周,黄伯云(中南大学资源加工与生物工程学院,湖南长沙410083)摘 要: 利用化学共沉淀法,在InCl3和SnCl4混和溶液中添加PEG 1000,并滴加浓度为25%氨水,制备了ITO前驱体,在温度700 煅烧3h后得到ITO纳米棒。
利用SEM、XRD、T EM EDS和傅立叶 红外光谱仪分别对ITO纳米棒的形貌和尺寸、结构和物相、EDS能谱和FT IR光谱分析,并对IT O纳米棒形貌形成机理进行了探讨分析。
研究结果表明,IT O纳米棒具有立方铁锰矿结构,且具有纯度高和分散性好等特点,平均直径约为 300nm,长度可达3000nm,长径比约达10。
随着煅烧时间的延长,IT O纳米棒形貌不变,对尺寸影响不大。
关键词: ITO纳米棒;聚乙二醇 1000;共沉淀法;制备中图分类号: TB332文献标识码:A 文章编号:1001 9731(2009)02 0298 031 引 言纳米材料的性能不仅取决于其化学成分,还与其粒子的结构和形貌密切相关。
绝大多数纳米材料的结构和形貌直接决定其应用性能,因此纳米材料的结构和形貌控制研究成为当前材料科学研究的前沿和热点之一[1~7]。
目前低维和准一维结构的IT O纳米颗粒,如纳米球形[8],纳米针状[9],纳米线[10]纳米棒[10~12]和纳米管[13],引起了人们的极大重视。
通常制备IT O颗粒的方法有共沉淀法[8,10,12,14,15]、气 液 固(V LS)法[16]、溶胶凝胶法[11]、水热合成法[17]、喷雾燃烧法[18,19]和微乳法[20]。
特别是共沉淀法制备的产品纯度高和均一性好、粒度细、成分可控,且有可以控制物性和颗粒形貌。
通过添加表面活性剂,如聚乙二醇,也能影响颗粒形貌的变化。
Chen等[21]用聚乙二醇为表面活性剂,使用氧化沉淀法成功合成了Fe3O4纳米棒。
在本研究工作中,主要是利用添加表面活性剂PEG 1000,利用化学共沉淀法制备IT O前驱体,最终获得IT O纳米棒,并进行形貌和结构等表征及其机理分析。
纳米级二氧化硅制备方法简介
,甲}}友学’浮卜学位沦文2003年7月1.1纳米粉体材料简介沙‘、,,纳米颗粒(nanometerpowders)是颗粒尺寸为纳米级(20一gm)的超微颗拉,它的尺寸大于原子团簇、小于通常的微粒,一般为1一100nm。
当小颗粒尺寸进入纳米量级时,其本身具有量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子效应,因而展现出许多奇特的性质。
它断裂强度高、韧性好、耐高温、纳米复合时能提高材料的硬度、弹性模量、W七ibull模数,并对热膨胀系数、热导率、抗热震性产生影响。
在宇航技术、电子、冶金、生物和医学等方面有广阔的应用前景,同时对纳米颗粒结构、形态和特性的研究会推进基础理论研究的发展,对材料独特性能的追求和对其进行控制的渴望不断促使人们研究新的纳米材料。
、纳米颗粒的尺寸大小各异,粒子集合体的形态(离散态、链状、网络状、聚合状)迥然不同,而承载粒子的载体亦千姿百态,载体与粒子的界面也变化多端,当把颗粒尺寸在(1一100nln)数量级的小颗粒保持新鲜表面的情况下制成块状固体或沉积成膜时,会产生许多异常的物理现象。
这表明纳米材料具有特殊的结构。
首先,由于组成纳米材料的颗粒为纳米级龚其界面原子数的比率极大,一般占总原子数的50%或更大,即使这种超微二颗粒由晶粒或非晶态物质构成,其界面也呈无规则分布,纳米固体中的原:子排列既不同于长程有序的晶体,也不同于长程无序、短程有序的“气体状”固体结构。
因此,一些研究人员把纳米材料称为晶态、非晶态之外的“第三态固体材料”。
纳米材料的特殊结构使它具有许多与传统材料不同的物理、化学性能,具有更高的强度、韧性。
例如,纳米铁材料的断裂应力比一般铁材料高12 倍,气体通过纳米材料的扩散速度为通过其它材料的上千倍,此点应用于催化可使催化效率大大提高。
1984年在伯林召开了第三届国际超微粒子和离子簇会议,这是一次历史性的重要会议。
它使超细颗粒技术和物理的发展成为世界性的热点之一。
这次会议成功地唤起了全世界的科学家对超微颗粒研究与应用的高度重视,_使超微颗粒成为一个新的科学分支。
ITO薄膜制备及特性
一、ITO薄膜的制备方法薄膜的制备方法有多种，如磁控溅射沉积、真空蒸发沉积、溶胶- 凝胶和化学气相沉积法等1．1磁控溅射法磁控溅射法是目前工业上应用较广的镀膜方法。
磁控溅射沉积可分为直流磁控溅射沉积和射频磁控溅射沉积，而直流磁控溅射沉积是当前发展最成熟的技术。
该工艺的基本原理是在电场和磁场的作用下，被加速的高能粒子(Ar+)轰击铟锡合金(IT)靶材或氧化铟锡(ITO)靶材表面，能量交换后，靶材表面的原子脱离原晶格而逸出，溅射粒子沉积到基体表面与氧原子发生反应而生成氧化物薄膜HJ。
1．2真空蒸发法真空蒸发镀膜法(简称真空蒸镀)是在真空室中，加热蒸发容器中待形成薄膜的原材料，使其原子或分子从表面气化逸出，形成蒸气流，入射到固体(称为衬底或基片)表面，凝结形成薄膜的方法。
由于真空蒸发法或真空蒸镀法主要物理过程是通过加热蒸发材料而产生，所以又称为热蒸发法。
按照蒸发源加热部件的不同，蒸发镀膜法可分为电阻蒸发、电子束蒸发、高频感应蒸发、电弧蒸发、激光蒸发法等。
采用这种方法制造薄膜，已有几十年的历史，用途十分广泛。
1．3溶胶一凝胶(Sol—Gel)法溶胶是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中，并且不停地进行布朗运动的体系。
溶胶凝胶法制备涂层的基本原理是：以金属醇盐或无机盐为前驱体，溶于溶剂(水或有机溶剂)中形成均匀的溶液，溶质与溶剂产生水解或醇解反应，反应生成物聚集成几个纳米左右的粒子并形成溶胶，再以溶胶为原料对各种基材进行涂膜处理，溶胶膜经凝胶化及干燥处理后得到于凝胶膜，最后在一定的温度下烧结即得到所需的薄膜。
1．4化学气相沉积法(CVD)化学气相沉积法(CVD)是一种或几种气态反应物(包括易蒸发的凝聚态物质在蒸发后变成的气态反应物)在衬底表面发生化学反应而沉积成膜的工艺。
反应物质是由金属载体化合物蒸气和气体载体所构成，沉积在基体上形成金属氧化物膜，衬底表面上发生的这种化学反应通常包括铟锡原材料的热分解和原位氧化u2I。
二氧化硅气凝胶生长纳米线
二氧化硅气凝胶生长纳米线的方法主要包括以下步骤：
首先制备出具有纳米线结构的模板，如阳极氧化铝模板等。
这种模板的孔道结构规则有序，且孔径大小可调，为纳米线的生长提供了良好的环境。
将二氧化硅前驱体溶液注入到模板孔道中，然后通过溶剂挥发或热处理等方式使其凝胶化。
在此过程中，前驱体溶液中的硅酸盐分子会在孔道内部逐渐聚合形成二氧化硅凝胶。
凝胶形成后，需要进行干燥处理以去除残余的溶剂，同时保持凝胶的纳米线结构不变。
这一步可以采用超临界干燥等方法来实现。
最后，通过煅烧等热处理手段来增强纳米线的结晶度和机械强度，从而得到二氧化硅气凝胶纳米线。
这种方法制备出的二氧化硅气凝胶纳米线具有优异的物理化学性能，如高比表面积、低密度、高孔隙率、良好的热稳定性和机械性能等。
这些特性使得它们在催化剂载体、隔热材料、传感器、吸附剂等领域具有广泛的应用前景。
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毕业设计(论文)外文资料翻译学院: 材料科学与工程学院专业: 金属材料工程姓名：学号：外文出处: Ｊouｒnal of Ｓｏｌid State Chemｉstry 183(2010），249０-2495附件： 1．外文资料翻译译文;2．外文原文。
指导教师评语:对原文理解基本正确,有些地方语序不符合汉语习惯，需要加强对外文翻译的训练。
签名: 李建辉2013年ﻬ附件１:外文资料翻译译文二氧化硅层包裹的IＴO纳米线的一步制备和特征描述文章信息:文章历史：2010年6月2日修改稿收到日期：2010年8月5日接稿日期：2010年8月7日网上登稿日期：20１０年8月19日关键字：ITＯ纳米线硅胶光致发光生长机制摘要Sn０.06Ｏ3（ＩTＯ)/非晶的SiＯx壳结构可通过简单地热力学蒸发成功制新型的In1.９4得。
研究表明典型的核结构有一个结晶核心，ITＯ纳米线被非晶ＳiOx管状结构包裹。
假设ＩTO纳米线成核生长的主要机制为用金催化的蒸发—液态—固态过程,而SiO x壳层也同时生成。
本文讨论了在壳结构的外部优先形成SｉO x管的可能原因。
为研究核心与壳层结构，对其进行室温光致发光测量结果在2．73、3.06和1．６5eV三处出现峰值，说明SiO x壳层存在。
1.简介ＩTＯ广泛应用于各个领域,包括气敏元件[１]、光电池、电变色装备、液晶显示和光电子器件。
ＩTO材料是一种宽禁带半导体，因此可作为光线穿透基础半导体材料的窗口层。
另一方面，一维纳米材料和散装材料相比有较特殊的物理化学性质。
它们的有限尺寸限制了电子波函数,导致产生量子化能级和光能量传输及光学性能的重大改变。
作为最知名的和广泛使用的透明导电氧化物（TCO）,IＴO有各种各样的应用现状,做成ITO纳米管会增大它的应用领域。
一维形态会增强场发射性质，这将有利于在未来的纳米线的场发射显示器中的应用。
由于IＴO著名的金属导电性使其在电子纳米器件上有潜在应用价值。
此外，他们有更高的表面体积比,因此使得基于ITO的气体传感器敏感度更高。
为了提高纳米线的功能和防止其被污染,产生了径向异质纳米线。
特别是具有非晶态无机聚合物形式硅的纳米结构涂层具有众多优势，包括绝缘特性、防污染、机械和辐射损伤以及防止在液体中聚合的化学稳定性。
这个SiO x涂层提供了传统集成电路和制造设备结合的可能性。
此外，ＳiO x表面很容易和各种耦合试剂反应，从而促进了各种特定配体的强烈聚集。
在生物相关方面的应用,即使在系统对其晶型响应不良的情况下，非晶态的SiO x仍然显示低毒性。
由于其对可见光的吸收和发射透明，这个SiO x涂层并不降低核心材料的固有光学特性。
电介质外壳围绕半导体核心的纳米线能够做成纳米线场效应晶体管环绕门。
目前，非晶态SiＯx壳包着的晶态ITO纳米线已可制造。
被绝缘的管状结构SiO x 包着的IＴO纳米线在纳米电子设备连接时非常有用。
在色素增强太阳能电池方面,涂有致密而稳定的SiO x等的稳定性好转换效率高的ＩＴＯ纳米线会广泛用作电极。
此外，ＩＴO硅半导体或ITO硅金属结构可通过在核壳结构外形成一个额外的壳来仿制，其会在纳米系统的应用方面有前景。
因为它们非常重要,许多学者已仿制出被ＳiO x包围的一维材料,有许多类型，例如G ｅ/ＳiO x、TIO/SiＯｘ、ＭｇＯ/ＳｉO x和碳纳米管／ＳｉOｘ。
众所周知,这是第一个制备IＴO/壳核结构ＳiO x的论文。
此外,之前的大部分制造过程是两步，壳层随后被沉积在处于核心的纳米线上,或者在一步法处理混合粉末时包含Ｓi源。
而我们通过已Sｉ衬底作为硅源简单的一步蒸发过程制得SiO x包围的ITO纳米线。
这种方法为超大规模集成设备在未来的应用提供了一个廉价、简单地方案。
另外，我们假设了一个核壳结构的生长机制。
在存在金相关的纳米粒子中,金的作用是催化。
2. 实验ITＯ/二氧化硅核壳纳米结构是在内径为5１mm的石英管中直接加热ITO粉末和石墨粉（体积比为1：１）的混合物合成的。
ITO粉末通过碾碎成分为（In2Ｏ3)0.9(SｎO2）的陶瓷靶材制得。
高纯度的ITO粉末放在铝内,将铝箔放到石英管中间。
涂3nm金层0.1的硅晶片放在铝箔的顶部，作为衬底收集产品。
通过离子溅射在硅晶片的金层上沉积(Ｅmｉteｃｈ，K757X)。
源粉末和涂层衬底的垂直距离大约是7mm。
生长过程初期，管中的压力抽到15０毫托。
衬底的温度从25℃以１０℃／mｉn的速度提升。
在生长过程中,衬底温度维持950-1０５0℃并通入氩气和氧气。
为了优化核壳结构的生长条件,衬底温度变化范围在9５0－１０５0℃。
Ar/Ｏ运载气体总压为2２托,O2分压设置为3%。
经过1h生长,冷却衬底并将其从炉中移出并观察特征。
合成产品用X射线衍射(XRD：Philips X’ｐｅrt MRD dｉffrａｃtｏｍeｔeｒ)、扫描电子显微镜(ＳEＭ，Hiｔaｃhi Ｓ-4300 ＳE)、透射电子显微镜(ＴＥＭ)、选区衍射(SAD)和能谱仪（ＥDX，透射电子显微镜上装有EＤAＸ分光镜）检测。
光谱分析在室温下使用3２5nm的Ｈe－Cd 激光进行(Ｋimｏn,１K，Ｊａpａｎ)。
3结果和讨论图1图1 a和b分别是试样在950℃和10５0℃生长时的扫描电子显微镜的俯视图。
a是９５0℃时生长的片状结构。
然而仔细观察发现片状结构由空间结构和簇状结构组成。
图1ｂ中1050℃生长的产物呈直径为6０-22０nm不等的一维结构。
图１b中的插图为相关直径的分布，核壳结构电线的平均直径为1１3nｍ。
图2图2a所示的是样品９50℃生长时的XRD图谱，谷底的四方金红石型SnO2相的晶格参数为a=4.7３8２Å，ｃ=３.1871Å。
最显著的衍射峰是晶格参数为a=10.1２３4Å的立方晶体（Iｎ1.9４Sn0.０6)Ｏ３．另一方面,图2b展示的是试样在1０50℃生长时的XRD图片。
背底外无明显的衍射峰表明1050℃生长时为完全的非晶态。
仔细检查发现,在立方(In1．94Sｎ0.0６）O3相的（332）（４40)（611)和（82０)晶面上存在微弱的谷峰。
此外，值得注意的是，由于四方金红石型的SｎO２相的反射,在（101)和（2０0)晶面存在谷峰。
图3图3a所示纳米线的低倍率透射电子图像显示纳米线呈双层结构：一个核心和两个覆盖层(两侧)。
不仅核心结构具有直线形态,外面的固体层相对纳米线也相对平滑和连续。
从图３ａ中可以看出，壳结构直径和每个壳层的厚度分别为2２nm和7２nm。
图３ｂ所示为选区电子衍射图片，四方金红石型SnO2相的{020｝、{120｝晶面族出现衍射斑点。
另一组衍射斑点对应于晶格常数a=１０.１18Å的立方铁锰矿型的In2O3的{321｝、{5２1}、{２2０}晶面族。
此外，图中所示的光环假定为非晶的SｉO x壳。
图３c、d、e、ｆ所示为Si、O、Ｉn、Sn的EDX元素映射图谱,是典型的一维核-壳结构。
In和Ｓn原子集中在一维结构的中心部分,而Ｓi和O原子在壳部分，EＤＸ研究显示外壳是由Si和Ｏ元素构成。
XＲD的数据也揭示了In1.94Sn0.06Ｏ３相的存在（图２ｂ),揭示纳米管的核心是由这种相组成的。
基于上述观察，我们推测核-壳结构的生长机制。
透射电子显微镜观察显示纳米管长度壳具有均匀的厚度,我们假设SiＯx壳不是直接从气相中吸附长大。
同样,源自衬底的二氧化硅移到生长的纳米线两侧也是不太可能的。
此外,一些透射电镜图片的观察显示壳层厚度在60－120ｎm之间不等，这说明不同纳米管的壳层厚度具有重大差别。
因此,核－壳纳米线通过一个连续的过程生长是不可能的,这个过程中核心纳米线首先形成,二氧化硅层随后均匀覆盖。
相反,我们认为通过合金粒子的扩散形成纳米管的过程和表面的SｉOｘ迁移到纳米管的外层是同时发生的动力学生长过程。
相似的,Ｍoore ｅt ａｌ.假设的ZnS/ＳiO核-壳结构纳米线生长机制中认为ZｎS核的形成是由于催化剂颗粒的体积扩散，而氧化硅壳的形成是由于催化剂颗粒的表面扩散。
图4所以我们采用透射电子显微镜对顶部区域仔细观察。
图4a所示为典型核壳结构顶部区域的低分辨率透射电子显微镜图片。
图4b所示为放大的透射电镜图片,心部由黑色纳米粒子组成（如箭头所示）。
图4c所示为图4a纳米管主干的A区域的ＥDX图谱。
不仅有Si和O信号，还有Sn和In。
来自微网格的Ｃu和C支撑着纳米管。
Si和O信号来源于包围核纳米管的二氧化硅外壳。
图４d所示为核－壳结构尾部的ＥDＸ图谱(B区域)，在核壳结构的尾部只有Sｉ和Ｏ元素。
扫描电子显微镜研究显示大部分核壳结构的尾部有团絮状结构组成(查看补充材料S－1)。
据图４d所示,核壳结构的尾部主要是硅。
图4e所示是核纳米管顶端部分EDX图谱（Ｃ区域)，主要有Au，此外还有Si、O、In、Sn。
这就证明了核心纳米结构是顶部具有与Au相关纳米粒子的ＩＴO纳米线，其主要的生长过程为气-液-固过程。
扫描电子显微镜显示一维结构源于衬底（看补充材料S－2）。
图5于此,我们假设ＩTＯ/ＳiO x核-壳结构的生长机制,图５说明相关的进程。
在足够高的温度下，Au薄膜层和Ｓi衬底首先在3７0℃发生共晶反应生成Au-Ｓi共晶合金（图5a)。
随着源粉末的加热，ITＯ蒸汽产生并传到Ａu包着的Si衬底。
与ＩTO相关的蒸汽被吸附到现有的Ｓi－Au合金液滴,形成In-Sｎ-Au-O液态（或固态)合金。
我们用不含Ａu涂层且不含Sｉ的衬底做相同的实验。
扫描电子显微镜观察没有一维结构产生，说明Au 层在管状结构的产生中有重要作用(看补充材料S-3）。
由于实验中没有特意加入Si元素,Si衬底是Ｓi的主要来源。
尽管本实验中存在几个氧源，包括腔室的残余痒,低真空系统的泄露以及晶片表面上的原生氧化层的氧,但主要来源是载气中的氧。
只有温度足够高（105０℃）才能生成一维纳米结构,950℃是一维结构不能生成(图１ａ），我们猜测二维层扩散受抑制或纳米线簇状生长是一维结构形成的必要条件(图５a)。
在过饱和浓度下,与ITＯ相关的蒸汽不断被吸收到液滴中,ＩＴO开始形核,核心纳米线开始生长。
同时，Si的氧化物优先在IＴO纳米线表面析出形成非晶外壳(图5b)。
我们假设衬底温度足够高使得ＩTＯ和ＳｉＯx相分离。
虽然氧化硅通常呈壳或管状结构，持续分离形成外壳而ITＯ形成核心。
并经常在生长中呈外壳，但还不清楚为什么ＳiOｘ但是我们提出了两种氧化硅壳层可能的形成机制。
第一个是Si原子从Ｓｉ衬底的底层弥漫到合金液滴,最终形成了氧化硅层。
然而这种机制无法解释为什么SｉO x持续分离形成外壳。
所以它不能获得均匀的壳层厚度。
第二种可能是Si原子反应形成挥发性的SiO蒸汽。
我们假设气态SｉO可通过一下反应形成：2Si(s)+O2-２SｉO(ｇ）;Si（s）+SiO2（g)-2SiＯ（g）。