GaN基板上超薄阳极氧化铝的制备

在草酸溶液中对GaN基板上超薄Al膜进行阳极氧化,结合扫描电镜对阳极氧化铝形貌进行表征,系统研究了超薄Al膜的腐蚀条件和氧化过程,以及Al膜的厚度,反应变化时间和实验难度系数之间的关系。多孔状阳极氧化铝的孔径、分布及有序度等对氧化电压、氧化时间、电解液温度和溶液浓度等参数较为敏感。通过深层次的机理分析,给出了相应的合理解释。在此基础上,优化了超薄阳极氧化铝的制备参数,提升了实验的稳定性及重复性,促进了阳极氧化铝在GaN材料和器件中的应用。     

超薄多孔阳极氧化铝薄膜的制备和光学特性

采用二步阳极氧化法在草酸溶液中制备了超薄的多孔阳极氧化铝(PAA)薄膜,借助于扫描电子显微镜(SEM)分析了多孔阳极氧化铝薄膜的微观形貌,发现在其表面孔径为70～90nm的六边形内孔洞分布均匀,且垂直于表面平行生长,厚度约为500 nm.对其光致发光性能研究发现,该薄膜具有一个位于395 nm的紫外波段的发光峰.分析表明,该发光现象起源于氧化铝薄膜中与氧空位相关的F 中心.透射率随着波长的增加先急剧增加,在波长大于300 nm时,透射率随着波长的增加缓慢减小;而吸收率随着波长的增加先急剧减小,在波长大于300 nm时,吸收率随着波长的增加缓慢增加.     

阳极氧化法制备氧化铝纳米线

将Al片在较高的电压下进行阳极氧化,制备了氧化铝纳米线。其形成机制主要是多孔氧化铝膜生长的同时,其微结构单元阵列在薄膜应力作用下沿薄壁处破裂,从而生成了氧化铝纳米线。扫描电镜和透射电镜观测表明,所得产物结构外形基本一致,呈凹柱面正三棱柱形,表观直径约30～300nm,长度为几微米至数十微米。采用BET法对产物的比表面积进行测量,实验值为5.8×104m2/kg,接近于理论计算值6.2×104m2/kg。实验表明,这种氧化铝一维纳米结构材料对超小Ag和CdS纳米颗粒具有较强的吸附能力,对很难用传统的过滤和离心沉淀法去除的超小纳米颗粒(直径小于10nm)也能做到有效吸附,有望成为超级吸附与过滤材料。     

制备工艺对多孔阳极氧化铝模板的影响

以草酸溶液为电解液,采用二次氧化法制备了AAO模板,利用自制的实验装置,制备出了高度有序的多孔AAO模板,利用扫描电子显微镜（SEM）对其形貌进行了表征。分析了阴阳极间距、制备电压以及草酸溶液浓度对制备AAO模板的影响。经对比讨论,得到了制备AAO模板的优化条件为电压40V,草酸浓度0．5mol／L,阴阳极间距3～5cm。制备的AAO模板的纳米孔径约为100nm,纳米孔径排列规则、笔直且互相平行。分析了多孔AAO模板的形成机理。     

多孔阳极氧化铝模板的制备

以多孔阳极氧化铝膜为模板制备纳米结构材料具有独特的优越性,得到了广泛的关注。介绍了多孔阳极氧化铝膜的形成机理、结构类型和在草酸溶液中制备多孔氧化铝模板的工艺。在本实验中,使用高纯铝片(99.99%)和0.3 mol/L浓度的草酸,利用电化学二次阳极氧化法制备出多孔阳极氧化铝模板,用SEM对其形貌进行了观测,得到的模板孔径在50～70 nm,孔间距约为100 nm。     

阳极氧化铝模板法制备纳米电子材料

阳极氧化铝模板具有容易制备、成本低、孔道分布均匀等特点,是制备形状高度均匀、有序纳米电子材料的理想无机模板。该模板法制得的金属、半导体和非金属纳米材料具有不同于母材的光、电、磁等特殊性能,在新型电子材料的开发方面具有广阔的应用前景。文中介绍了该模板的阳极氧化工艺、成膜机理以及不同的电解液、氧化电流、电压等因素对模板的纳米孔道生长的影响。分析了纳米材料的直流电沉积和交流电沉积的电化学机理和沉积速率的影响因素。     

氧化铝、氧化钛多孔膜的阳极氧化制备与微结构比较

采用阳极氧化法分别获得了纳米结构的氧化铝多孔膜和氧化钛多孔膜。对多孔膜的微结构、形貌、晶相等进行了检测与分析;系统研究了阳极氧化电压对纳米孔孔径的影响,分析了金属箔片退火、两步阳极氧化对纳米孔有序度和孔径均匀性的影响;对阳极氧化过程中出现的新颖的上下双层和内外双层多孔膜形貌进行了分析和讨论。初步获得了纳米多孔膜的形成机理,阳极氧化铝、氧化钛纳米多孔膜在制备、微结构等方面存在许多共同点。     

基于阳极氧化铝模板的金属纳米孔阵列膜制备

以0.3 mol/L草酸为电解液,在40 V直流电压、0～5℃下采用二步阳极氧化法制备了纳米多孔阳极氧化铝模板。用射频磁控溅射法在阳极氧化铝模板表面制备了金属铝膜。SEM分析结果表明:金属膜复制了阳极氧化铝模板形貌,具有纳米孔有序阵列结构;金属膜的孔径受控于溅射功率和时间,功率30 W下沉积10 min约为68 nm,32 W下10 min约为58 nm,32 W下15 min约为25 nm。     

制备工艺对多孔阳极氧化铝模板的影响

以草酸溶液为电解液,采用二次氧化法制备了AAO模板,利用自制的实验装置,制备出了高度有序的多孔AAO模板,利用扫描电子显微镜(SEM)对其形貌进行了表征。分析了阴阳极间距、制备电压以及草酸溶液浓度对制备AAO模板的影响。经对比讨论,得到了制备AAO模板的优化条件为电压40V,草酸浓度0.5mol/L,阴阳极间距3～5cm。制备的AAO模板的纳米孔径约为100nm,纳米孔径排列规则、笔直且互相平行。分析了多孔AAO模板的形成机理。     

双通阳极氧化铝模板辅助图案化纳米结构的制备及其在光电领域的应用进展

自组装模板法是一种制作大面积图案化纳米结构的低成本方法.与聚苯乙烯微球自组装模板相比,双通阳极氧化铝(AAO)自组装模板具有结构可调、绝缘性好、稳定性好等优点,被广泛应用于制备大面积图案化纳米结构以及改善传统光电器件的性能.首先介绍了双通AAO模板的制备原理及方法,接着总结了双通AAO模板辅助制备纳米颗粒、纳米线/棒、...     

多孔阳极氧化铝模板合成纳米点阵列的研究进展

多孔阳极氧化铝具有耐高温、成本低、空洞分布均匀有序且大小可控等优点,是制备高度有序纳米材料的理想模板.介绍了多孔阳极氧化铝模板的制备和以多孔阳极氧化铝为模板采用常规方法制备高度有序纳米点阵列材料的最新研究进展,以及纳米点阵列的应用前景.     

Formation of Thick Porous Anodic Alumina Films and Nanowire Arrays on Silicon Wafers and Glass

A method for the fabrication of thick films of porous anodic alumina on rigid substrates is described. The anodic alumina film was generated by the anodization of an aluminum film evaporated on the substrate. The morphology of the barrier layer between the porous film and the substrate was different from that of anodic films grown on aluminum substrates. The removal of the barrier layer and the electrochemical growth of nanowires within the ordered pores were accomplished without the need to remove the anodic film from the substrate. We fabricated porous anodic alumina samples over large areas (up to 70 cm²), and deposited in them nanowire arrays of various materials. Long nanowires were obtained with lengths of at least 9 μm and aspect ratios as high as 300. Due to their mechanical robustness and the built‐in contact between the conducting substrate and the nanowires, the structures were useful for electrical transport measurements on the arrays. The method was also demonstrated on patterned and non‐planar substrates, further expanding the range of applications of these porous alumina and nanowire assemblies.     

多孔阳极氧化铝薄膜的结构和特性

采用阳极氧化法,制备了二维有序多孔氧化铝薄膜.用金相显微镜观察了一次阳极氧化和二次阳极氧化后多孔氧化铝的表面形貌.用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和UV-VIS-NIR光谱仪等测试手段对多孔氧化铝薄膜进行了表征.结果表明,多孔氧化铝薄膜是非晶态结构,多孔氧化铝薄膜具有整流特性.多孔氧化铝的光学反射率随入射波长红移呈增加趋势,反射光谱具有明显的干涉现象.     

玻璃基底上制备多孔氧化铝薄膜的研究

采用电子束蒸发和阳极氧化法,在B207光学玻璃基底上制备出了孔径大小可调、孔隙率可调的多孔氧化铝光学薄膜。用扫描电子显微镜(SEM)和分光光度计分别表征了薄膜的形貌和透射率。结果表明,电子束蒸发的铝膜表面质量比电抛光的铝箔表面质量差;与一次氧化法相比,二次氧化法可以显著提高膜的表面质量;与硫酸和草酸电解液相比,在磷酸电解液中制备的多孔氧化铝薄膜具有较大的孔径,更高的孔隙率;退火有利于多孔氧化铝薄膜透射率的提高。     

阳极氧化铝膜的偏振光谱特性研究

为了测试阳极氧化铝膜的偏振光谱特性,在硫酸溶液中,采用二次阳极氧化的方法获得了孔洞分布均匀、有序的纳米多孔阳极氧化铝膜,对其形貌和结构、透射和偏振光谱特性进行了理论分析和实验验证。研究结果表明,在温度较低和阳极氧化电流密度比较大的条件下制备阳极氧化铝,铝未被完全氧化,孔与孔之间含有剩余的铝柱,这些铝柱构成各向异性纳米金属列阵。X射线衍射图谱显示,多孔阳极氧化铝膜具有氧化铝的非晶态结构;透射光谱和偏振光谱显示,在可见光及近红外光区多孔阳极氧化铝具有很好的透射比和一定的偏光特性。研究结果对含金属纳米线的多孔铝复合结构的偏振器件的制作具有参考价值。     

Controlled Fabrication of Multitiered Three‐Dimensional Nanostructures in Porous Alumina

We present the fabrication of multitiered branched porous anodic alumina (PAA) substrates consisting of an array of pores branching into smaller pores in succeeding tiers. The tiered three‐dimensional structure is realized by sequentially stepping down the anodization potential while etching of the barrier layer is performed after each step. We establish the key processing parameters that define the tiered porous structure through systematically designed experiments. The characterization of the branched PAA structures reveals that, owing to constriction, the ratio of interpore distance to the anodization potential is smaller than that for pristine films. This ratio varies from 1.8 to 1.3 nm V^?1 depending on the size of the preceding pores and the succeeding tier anodization potential. Contact angle measurements show that the multitiered branched PAA structures exhibit a marked increased in hydrophilicity over two‐dimensional PAA films.     

自组织多孔阳极氧化铝膜的研究进展

主要介绍了几种不同多孔氧化铝膜的制作,氧化铝膜的光致发光性质及来源,最后介绍了多孔氧化铝膜在钠米材料中的应用,并对阳极氧化铝膜发展前景进行了展望。     

有机染料在多孔铝中的发光研究

用电化学方法制备的多孔阳极氧化铝具有孔径大小均匀、相互平行、排列规则的微孔结构 ,可作为多种发光材料的透明基底 .以多孔铝为载体 ,将有机染料嵌入多孔铝孔中 ,获得有机染料固体镶嵌膜 ,测量了镶嵌膜的吸收光谱、光致发光谱 .镶嵌膜的吸收光谱和液相染料的吸收光谱基本一致 ,光致发光谱的发光峰位蓝移 ,发光强度降低 ,但光谱线型更趋于对称 .实验结果表明染料以单体形式存在于多孔铝中 .通过对衬底多孔铝进行一系列后处理 ,发现热处理和扩大多孔铝空隙率可以增强镶嵌膜的发光强度