激光合成纳米硅的可见发光

研究了激光ＣＶＤ合成纳米硅（平均粒径为１４ｎｍ）的可见发光特性。用３００－４５０ｎｍ波长激发时，在４００－６５０ｎｍ区间观测到了发射宽峰。首次发现粒径大于１０ｎｍ的纳米硅在室温下具有可见发光，该现象可用量子限制／发光中心模型来作定性解释。     

准一维半导体纳米结构的电子显微学研究

本文总结了近年来我们在功能准一维纳米结构材料研究方面所获得的一些有意义的结果。借助于现代电子显微镜技术，不仅研究了硅、氮化稼、氧化锌等一维纳米材料的形貌和显微结构，还研究了其一维择优生长机理及小尺度效应。尤其是利用高能量分辨电子能量损失谱、高角环形暗场探头等先进技术，解决了一个传统X－光等结构分析手段所不能解决的难题，分析了一种SiOx/SiC复合纳米电缆的成份与结构。     

制备参数和退火对激光诱导化学汽相沉积合成纳米硅的粒径和红外光谱的影响

用激光诱导化学汽相沉积（LICVD）法制备纳米硅，发现：激光强度存在低限阈值，SiH4的流速存在着高限阈值，二者正相关，以维持SiH4裂解所需的高温。为了使纳米硅粒小而均匀，应加大激光强度，并相应加快SiH4的流速，以提高纳米硅粒的成核率，减少每一个纳米硅核所吸收的硅原子数，并缩短每一个纳米硅核的生长期。纳米硅制取后退火脱H，纳米硅的红外吸收光谱发生变化：4条特征吸收带的位置、强度和形状各有改变。这是因为纳米硅的表面积很大，表面氧化使组态改变。为了减轻这样的氧化，纳米硅应在Ar气氛中而不是在空气中退火，并且开始退火的温度低于300℃。     

衬底温度对纳米Si-SiO_x薄膜的结构和组分的影响

本文报道用真空蒸发制备含氧硅薄膜的技术，研究了衬底温度对薄膜结构和组分的影响．实验发现在真空为５×１０－３Ｐａ、衬底温度在２８０～４８０℃范围内，随着温度的提高，薄膜由非晶、转化为纳米晶体、再转化为多晶，氧含量也随着温度的提高而增加，这可能是由硅原子在生长表面迁移率的增加和氧化速率的提高所致     

半导体锗纳米团簇和纳米层的生成与结构研究

我们在硅锗合金衬底上采用氧化等制膜方式生成零维和二维的纳米结构样品，用高精度椭偏仪(HPE)、卢瑟福背散射谱仪(RBS)和高分辨率扫描透射电子显微镜(HR-STEM)测量样品的纳米结构，并采用美国威思康新州立大学开发的Rump模拟软件对卢瑟福背散射谱(RBS)中的CHANNEL谱和RANDoM谱分别进行精细结构模拟，测量并计算出纳米氧化层与锗的纳米薄膜结构分布，并且反馈控制加工过程，优化硅锗半导体材料纳米结构样品的加工条件。我们测量出样品横断面锗纳米团簇和纳米层的PL发光谱。我们在硅锗合金的氧化层表面中首次发现纳米锗量子点组成的几个纳米厚的盖帽膜结构，我们首次提出的生成硅锗纳米结构的优化加工条件的氧化时间和氧化温度匹配公式的理论模型与实验结果拟合得很好。     

硅纳米管的水热法合成与表征

采用水热法成功合成了新型的硅纳米管一维纳米材料,并采用透射电子显微镜、选区电子衍射分析、能量色散光谱及高分辨透射电子显微镜对合成的硅纳米管进行了表征．研究表明硅纳米管是一种多壁纳米管,为立方金刚石结构,生长顶端呈半圆形的闭合结构,由内部为数纳米的中空结构,中部为晶面间距约0.31nm的晶体硅壁层,最外层为低于2nm的无定形二氧化硅等三部分组成．     

硅纳米管的水热法合成与表征

采用水热法成功合成了新型的硅纳米管一维纳米材料,并采用透射电子显微镜、选区电子衍射分析、能量色散光谱及高分辨透射电子显微镜对合成的硅纳米管进行了表征.研究表明硅纳米管是一种多壁纳米管,为立方金刚石结构,生长顶端呈半圆形的闭合结构,由内部为数纳米的中空结构,中部为晶面间距约0.31nm的晶体硅壁层,最外层为低于2nm的无定形二氧化硅等三部分组成.     

纳米硅薄膜界面结构的微观特征

对使用等离子体增强化学汽相沉积法（ＰＥＣＶＤ）制备的纳米硅薄膜（ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ），使用ＨＲＥＭ及ＳＴＭ技术观测了其显微结构，给出大量的界面结构图象．首次获得有关晶粒及界面区中原子的分布情况．使我们认识到ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ膜中界面区内的硅原子仍然是具有短程有序性并不是完全无序的．     

纳米硅量子线的平均直径和气压的依赖关系

近几年来，纳米半导体材料的研究吸引了材料及物理学家的浓厚兴趣。纳米硅量子线的成功合成［１，２］使得对低维纳米半导体材料的物理性质的研究成为可能。本文提供了一种控制纳米硅量子线平均直径的方法，同时研究了不同气压下得到的纳米硅量子线的一些特殊形态。在本实...     

外延碳化硅纳米线的合成和显微结构研究

本文以硅为衬底,用热蒸发SiO粉末的方法合成了外延碳化硅(SiC)纳米线。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等对SiC纳米线进行了电子显微学分析。实验发现,在SiC纳米线生长前,衬底上首先自发形成了一层SiC多晶膜,纳米线在这层多晶膜的某些晶粒上外延生长。在显微结构分析的基础上,本文探讨了外延生长一维纳米结构的有利条件是高的生长温度和低的生长速率。     

微孔硅的红外激光效应

继2005年初利用拉曼效应或稀土掺杂硅的激光实验之后，美国Brown大学的Jimmy Xu小组首次成功观察到了纳米结构硅的激光输出。     

激光法纳米硅粉的制备工艺研究

本文研究了制备纳米硅粉的工艺参数：获得了最佳工艺参数：激光功率密反１６００Ｗ／ｃｍ２，硅烷浓度１０％，高纯氩稀释，反应气体流量１００ｃｍ３／ｓ，反应池压力２６．７ｋＰａ。改变工艺参数可制备不同粒度的纳米硅粉。     

一维AIN纳米结构制备进展

采用CVD、碳纳米管模板法等方法已经制成了纳米线、纳米管等多种结构；同时研制成功多种一维纳米结构的降列。用CVD方法合成的AlN纳米线直径为几十纳米、纳米线长度可以达到几十微米；用碳纳米管模板法可以控制AlN纳米线的直径。同时，AlN纳米线也已经在场致发射的研究领域得到应用。综述了AlN一维纳米结构材料的制备方法，分析研究了AlN一维纳米结构的合成反应机理和材料特性。     

激光诱导化学气相沉积纳米硅的红外光谱

对激光化学气相沉积纳米硅的红外光谱进行了研究，结合红外光场光谱考察了退火处理对其红外光谱吸收峰位置的影响，对纳米硅的红外吸收峰进行了标识和讨论。     

纳米硅薄膜的电致发光和光致发光

对用ＰＥＣＶＤ方法控制生长条件制备的纳米硅薄膜材料的发光性质进行了初步研究．在膜的纵向加直流偏压，暗场环境下可清楚地看到材料的电致发光现象．在同一套测量系统中分别测量了纳米硅材料的电致发光光谱和光致发光光谱，并用Ｌａｍｂｄａ９紫外／可见／近红外分光光度计测量了样品的透射谱，从而得到样品的Ｔａｕｃ曲线和光能隙Ｅ     

激光诱导化学气相沉积纳米硅的红外光谱

对激光化学气相沉积纳米硅的红外光谱进行了研究，结合红外光声光谱考察了退火处理对其红外光谱吸收峰位置的影响，对纳米硅的红外吸收峰进行了标识和讨论。     

硅烷分子的化学反应发光光谱研究

硅炼分子是激光合成纳米氯化硅的重要原料。搞清楚硅烷分子化学反应中的发光行为是很有必要的。我们用交叉分子装置，研究了硅烧分子与氟原子反应的化学发光光谱，在可见光范围内，记录了SiH（A－X），SiF（A－X）HF泛频谱等清晰的光谱。光谱随实验条件而变化。真空室气压为2．     

纳米硅二极管的电输运特性

用ＰＥＣＶＤ法在Ｓｉ衬底上沉积了纳米硅（ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ）薄膜，其室温暗电导可达１０＾３－１０＾－１Ω＾－１ｃｍ＾－１，高于本征单晶硅的电导，将其制成遂道二极管，其Ｉ－Ｖ曲线在７７Ｋ呈现出量子台阶，对这一新颖物理现象进行了定性解释。     

基于准一维CdS纳米结构的合成及应用

针对准一维硫化镉（CdS）纳米结构的合成及其器件作了相应介绍。硫化镉（CdS）作为一种II-VI族半导体材料,室温禁带宽度为2.42 eV,合成方法多种多样,可根据具体的需求和条件,通过对各种具体参数的调节,合成出需要的CdS纳米结构及高质量的准一维CdS纳米结构制备出高性能器件。虽然准一维CdS纳米结构的合成和器件制...     

纳米硅薄膜分形凝聚模型

从分析纳米硅（ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ）薄膜生长过程的特点出发，提出与扩散限制凝聚（ＤＬＡ）模型不同的ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ薄膜分形凝聚模型：扩散与反应限制凝聚（ＤＲＬＡ）模型．获得的结果与实验结果符合得很好．ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ薄膜是利用等离子体增强气相淀积方法制备的．文中讨论了ｎｃ－Ｓｉ：Ｈ薄膜的结构特点与分形凝聚之间的关系．