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《硅納米線的表面改性》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、http://www.hxtb.org化學(xué)通報(bào)2006年第69卷w010硅納米線的表面改性*陳揚(yáng)文唐元洪裴立宅郭池(湖南大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院長(zhǎng)沙410082)摘要硅納米線是一種新型半導(dǎo)體光電材料，具有納米材料所特有的小尺寸效應(yīng)，經(jīng)表面改性的硅納米線具有不同于普通硅納米線的特殊性質(zhì)。本文主要介紹硅納米線表面改性的進(jìn)展，包括為應(yīng)用于納米電子技術(shù)中提高電子傳輸率和電路布線時(shí)達(dá)到更好歐姆接觸而進(jìn)行的硅納米線表面金屬改性，闡述了金屬在硅納米線中的存在形態(tài)，以及應(yīng)用于納米傳感器技術(shù)中為檢測(cè)特定化合物及生物基
2、團(tuán)而進(jìn)行的硅納米線表面有機(jī)物及生物改性。關(guān)鍵詞硅納米線表面改性SurfaceModificationofSiliconNanowires*ChenYangwen,TangYuanhong,PeiLizhai,GuoChi(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,HunanUniversity,Changsha410082)AbstractSiliconnanowire(SiNW)isanewkindofoptoelectronicsemiconductorm
3、aterial.SiNWsinthenanoscaleregimeexhibitquantumconfinementeffects.ThemodifiedSiNWishighlypromisingbecauseofthedifferentpropertiesfromthenormalSiNWs.HerethedevelopmentofmodificationofSiNWs,includingdepositionmetalnanoparticlesontheirsurfacetoraiseelect
4、ronicconductivityandimproveohmiccontactsofSiNWs,modificationwithorganicmatter,biologicalmacromoleculesappliedtonanosensorsandnanodetectorsareintroduced.KeywordsSiliconnanowires,Surfacemodification[1]自1991年發(fā)現(xiàn)碳納米管以來，納米科學(xué)無論基礎(chǔ)研究還是應(yīng)用研究都取得了突破性進(jìn)展。材料在納米尺度范圍內(nèi)受
5、量子尺寸效應(yīng)的影響，其電學(xué)、光學(xué)、磁性及力學(xué)等物理特性表現(xiàn)出不同于體材料的性質(zhì)，此外由于硅基納米技術(shù)能很好地和當(dāng)代微電子技術(shù)相兼容，因此對(duì)硅納米線[2,3]的研究吸引了物理、化學(xué)、材料科學(xué)等領(lǐng)域科學(xué)家的廣泛關(guān)注。1998年成功大量制備硅納米線[4][5][6]取得突破后，各國(guó)科學(xué)家分別采用激光燒蝕、化學(xué)氣相沉積(CVD)、熱氣相沉積和有機(jī)溶[7]劑生長(zhǎng)等方法成功制備出硅納米線，并且通過多種手段對(duì)硅納米線進(jìn)行了表征以及對(duì)其物理、[8][9]化學(xué)、電學(xué)、光學(xué)等性質(zhì)的研究，目前硅納米線已開始在邏輯門和計(jì)
6、數(shù)器、納米傳感器、場(chǎng)[10]發(fā)射器件等領(lǐng)域取得了一定的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室大量制備的硅納米線直徑一般都在20nm左右，受小尺寸效應(yīng)影響，表面原子比例隨直徑的減少急劇增大引起其性質(zhì)的變化，由于硅納米線表面原子存在大量未飽和鍵，具有很強(qiáng)的表面活性，現(xiàn)已開始對(duì)其進(jìn)行表面改性研究。當(dāng)適當(dāng)?shù)貙?duì)硅納米線表面進(jìn)行其它元素修飾時(shí)，硅納米線的物理、化學(xué)性質(zhì)得到進(jìn)一步的改進(jìn)，能夠廣泛應(yīng)用于納米器件中。本文對(duì)硅納米線的表面改性影響其物理、化學(xué)性質(zhì)的改進(jìn)，以及改性的一些原理，*陳揚(yáng)文男，26歲，碩士生，現(xiàn)從事硅納米線制備以及對(duì)其
7、改性的研究。聯(lián)系人，E-mail:yhtang@hnu.cn2005-01-26收稿，2005-09-09接受http://www.hxtb.org化學(xué)通報(bào)2006年第69卷w010硅納米線表面改性后的應(yīng)用研究進(jìn)行介紹。1金屬納米粒子改性雖然在合成硅納米線時(shí)可以通過改變工藝條件提高產(chǎn)量，但要通過控制硅納米線的生長(zhǎng)過程來提高電子的傳導(dǎo)性卻非常困難，而硅納米線在電子及光電器件中應(yīng)用時(shí)要求具有很高的電子傳輸率，以便電路布線時(shí)能夠很好地實(shí)現(xiàn)歐姆接觸，這就要求必須在合成硅納米線時(shí)引入其它能夠改變硅納米線物理
8、特性的元素來實(shí)現(xiàn)電子傳輸率的提高。鑒于金屬良好的電子傳輸特性以及抗氧[11,12]化性，金屬在材料的表面改性中得到了廣泛應(yīng)用，國(guó)際上很多科學(xué)家開始采用在硅納米線表面通過化學(xué)方法沉積納米金屬，由于金屬的引入，硅納米線的電子傳輸特性有了很大的提高，在電路布線時(shí)金屬改性的硅納米線具有很好的歐姆接觸。研究中發(fā)現(xiàn)在氫氟酸溶液中硅納米線表面氧化物在常溫下很容易被氫氟酸腐蝕，并且硅原子和氫原子在硅納米線外表面成鍵，氫對(duì)于硅納米線表面可發(fā)揮清潔和穩(wěn)定的作用，其穩(wěn)定性大大超出常規(guī)硅，并且硅氫鍵在含有
