化学气相沉积法连续SiC纤维的研究现状和发展趋势

综述了采用化学气相沉积法制备连续SiC纤维的研究进展,介绍了国内外化学气相沉积法制备的大直径、致密和均匀的SiC纤维的制备装置、制备工艺、性能、微观组织以及表面处理等热点研究方向,讨论了SiC纤维的制备工艺、性能和微观组织之间的关系以及利用表面处理如何弥补SiC纤维的缺陷,指出了今后采用化学气相沉积法制备连续SiC纤维的研究重点和发展趋势.     

硅纳米线的制备与生长机理

硅纳米线是一种新型的一维半导体光电材料.本文较系统地介绍了硅纳米线在制备技术、生长机理方面的研究现状与最新进展,主要就激光烧蚀法、化学气相沉积法、热气相沉积法及溶液法等制备方法和基于气-液-固机理的生长机理、氧化物辅助生长机理及固-液-固生长机理等作了较为详尽的论述.     

热解炭中原位熔盐催化SiC纳米线的合成及表征（英文）

不加金属催化剂,以碱木素酚醛树脂(LPF)和硅粉作为原料在低温条件下合成SiC纳米线。利用SEM、TEM、XRD表征样品的形貌及显微结构,用热力学方法分析反应条件对SiC纳米线生长的影响。结果表明,SiC纳米线在1100℃左右开始生长,其由气-液-固生长机理控制,同时其生成温度比用商业酚醛树脂作为原料低。生成的SiC纳米线的直径为30~100nm并沿晶面的[1 1 1]方向生长。碱木素酚醛树脂中的无机盐在热解炭化过程中原位形成熔盐并起着液相催化剂球滴的作用,促进SiC纳米线的生长,并提出合成SiC纳米线的生长机理模型。     

VLS同质外延6H-SiC薄膜生长的研究

碳化硅(SiC)是第三代宽禁带半导体材料,在高温、高频、高功率、光电子及抗辐射等方面具有巨大的应用潜力.以CH4、SiH4为反应气体,H2为载气,采用化学气相沉积法,利用气-液-固(VLS)生长机理,同质外延6H-SiC薄膜.结果表明,VLS机制能在外延薄膜的表面有效地封闭微管,但是由于n(C)/n(Si)较大,薄膜表面存在大量的台阶.为了进一步改善薄膜表面形貌,采用"两步法"工艺外延SiC薄膜,在封闭微管的同时提高了表面平整度,得到了质量较好的6H-SiC外延薄膜.     

MAX相Ti3SiC2高导电涂层的研究进展

钛硅碳(Ti3 SiC2,TSC)是一种兼具金属材料和陶瓷材料优异性能的新型三元化合物MAX相.Ti3 SiC2作为高导电功能涂层具有很大的应用潜力,近年来受到越来越多的关注.Ti3 SiC2涂层的制备技术在不断改革优化,主要有五种常见制备工艺,分别是化学气相沉积法(CVD)、物理气相沉积法(PVD)、固相反应合成法(Solid-state reaction)、气溶胶沉积法(ADM)和热喷涂法(Thermal spraying).Ti3 SiC2涂层的性能在很大程度上与其纯度相关,通常制得的Ti3 SiC2涂层均含有一定程度的杂质,这是制约其广泛应用的一个重要因素.Ti3 SiC2涂层中经常出现的杂质主要是TiC、Ti5 Si3、SiC、TiSi2等,不同的制备方法产生的杂质种类也不一样.为了提高Ti3 SiC2涂层的纯度,需要对其制备工艺进行探索和优化.目前,反应化学气相沉积(RCVD)实现了通过消耗碳化硅(SiC)子层在石墨基底上生长纯Ti3 SiC2涂层.近年来利用ADM也实现了在室温下合成纯Ti3SiC2涂层,这一技术降低了常规Ti3SiC2涂层的合成温度.此外,PVD法不仅为低温制备Ti3SiC2涂层提供了可能性,还实现了Ti-Si-C复合涂层的工业化生产.本文综述了Ti3 SiC2涂层的研究现状,分析了Ti3 SiC2涂层独特的晶体结构及优异性能,介绍了近年来几种常见的Ti3 SiC2涂层制备技术,并指出了目前合成纯Ti3 SiC2涂层所面临的巨大挑战.     

化学气相沉积法制备GaN纳米线及其形貌结构和生长机理研究

采用化学气相沉积(CVD)法,分别以Ni、Au为催化剂,氨化金属Ga制备出GaN纳米线。运用SEM,EDX,TEM等表征手段分析了GaN纳米线的形貌与结构。通过改变氨化温度、生长时间、催化剂、衬底以及Ga源和衬底间的距离等生长条件,研究了其对GaN纳米线形貌和结构的影响,通过分析探讨纳米线的生长过程与机制,得到了生长GaN纳米线的最佳工艺。     

碳化硅轻型反射镜的研究进展

反射镜材料需具有低密度、高弹性模量、高热导率和低热膨胀系数.比较了不同反射镜材料的物理性能和机械性能,与传统光学材料对比,碳化硅具有优越的物理性能和热性能,被认为是轻型反射镜材料的首选.综述了碳化硅反射镜材料常用制备方法的特点.认为反应烧结法和热等静压法适用于制备SiC反射镜基体材料,化学气相沉积法适合用于基体材料增密和制备反射层,反应烧结法结合化学气相沉积工艺是制备SiC反射镜的高效低成本工艺.     

生长温度对InAs/GaAs横向异质结构纳米线形貌及晶体结构的影响

低维半导体材料因其超常的物理性能而受到了广泛关注和研究。本文采用金属有机物化学气相沉积（MOCVD）技术,利用金作催化剂制备了InAs/GaAs横向异质结构纳米线,并讨论了不同生长温度情况下InAs横向异质材料对纳米线形貌及晶体结构的影响。提高InAs材料的生长温度,可以有效地抑制纳米线的纵向生长,使其实现横向异质结构的生长。在异质结构纳米线横向生长时发生了侧面晶面旋转的现象,这是纳米线表面重构后侧面趋向能量更低的晶面的结果。本文的研究工作为推动微纳技术的发展提供了相应的理论基础和科学依据。      

生长温度对热蒸发法制备ZnO纳米线的结构与发光性能影响

采用无金属催化剂的简单热蒸发法,在Si(100)衬底上不同生长温度下成功地制备了高密度和大长径比的单晶ZnO纳米线。分别利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM-EDS)、透射电子显微镜(TEM)及荧光光谱仪表征样品的结构和发光性质。XRD和TEM研究表明,所制备的样品为沿C轴择优取向生长的单晶ZnO纳米线,具有六方纤锌矿结构。SEM和TEM研究表明,生长温度对ZnO纳米线的形貌及长径比的影响较大。当生长温度为700℃时,制备得到长径比为300(长度约为15μm,直径约为50nm)的ZnO纳米线。低于600℃时,形成花状ZnO纳米锥或 纳 米 棒。高 于700℃时,形 成 小 长 径 比 的ZnO纳米棒。此外,室温光致发光(PL)谱上出现一个强而尖锐的紫外发射峰以及一个弱而宽泛的蓝光发射峰。采用的热蒸发法制备ZnO纳米线基于气-固(VS)生长机理且该生长方法可用于大规模、低成本制备高纯度的单晶ZnO纳米材料。     

硅纳米线的制备及其生长条件探究

Si纳米材料自问世以来便受到研究者的重视，其不同于宏观块体材料的特殊性质可使其应用于各个领域。如何制备形貌较好且具有良好光电性能的纳米材料是在纳米材料应用前必须解决的问题。以Ni膜作为催化剂直接在Si衬底上制备了密集的Si纳米线，获得了Si纳米线较强的蓝紫波段的发光，研究了退火温度、退火气氛N₂流速、Si膜厚度等制备条件对Si纳米线形貌、光致发光强度的影响，并讨论了双层膜制备Si纳米线形成和生长机理。实验结果显示，退火温度、N₂流速对Si纳米线的生长起到关键性的作用，N₂流速能够影响Si纳米线的光致发光强度，且较大的N₂流速能够使Si纳米线定向生长。而在Ni膜催化剂上预沉积一层适当厚度的Si膜也有助于Si纳米线的生长，且有效改善了Si纳米线的光致发光强度。