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《納米復(fù)合薄膜的制備及其應(yīng)用研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、精品文檔納米復(fù)合薄膜的制備及其應(yīng)用研究韓高榮 汪建勛 杜丕一 張溪文 趙高凌【摘 要】 納米復(fù)合薄膜材料由于具有傳統(tǒng)復(fù)合材料和現(xiàn)代納米材料兩者的優(yōu)點(diǎn)，正成為納米材料的重要分支而越來越引起廣泛的重視和深入的研究。本文全面介紹了納米復(fù)合薄膜的發(fā)展歷史、制備方法、薄膜性能及其應(yīng)用前景。提出了納米復(fù)合薄膜材料研究的關(guān)鍵問題以及今后的發(fā)展方向。 【關(guān)鍵詞】 納米復(fù)合；薄膜制備；薄膜應(yīng)用 中圖分類號：TQ174；O614.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：APreparationandApplicationofNano-compositeThinFilmsHANGao
2、-rong1,WANGJian-xun2,DUPi-yi1,ZHANGXi-wen1,ZHAOGao-ling1(1.Statekeylab.ofsiliconMater.Depart.ofMaterSci.andEng.,ZhejiangUniv.,hangzhou310027,China;2.QinhuangdaoInstit.ofGlassindustryanddesign,Qinhuangdao066001,China)【Abstract】Recently,Nano-compositefilmmaterialshavebeenextensiv
3、elystudiedbecauseithasbothadvantagesofcommoncompositematerial,andmodernnanomaterials.Inthepaper,thehistory,preparationmethods,propertiesandapplicationsofnano-compositefilmmaterialshavebeensummarized.Thekeyresearchproblemsandthefutureworksinthefieldofnano-compositefilmshavealsob
4、eenpresented.【Keywords】 nano-composite;thinfilmpreparation;thinfilmapplication1 引言 納米復(fù)合薄膜是指由特征維度尺寸為納米數(shù)量級(1～100nm)的組元鑲嵌于不同的基體里所形成的復(fù)合薄膜材料，有時也把不同組元構(gòu)成的多層膜如超晶格也稱為納米復(fù)合薄膜。由于它具有傳統(tǒng)復(fù)合材料和現(xiàn)代納米材料兩者的優(yōu)越性，一經(jīng)在納米材料科學(xué)領(lǐng)域嶄露頭角，就引起了科研工作者的廣泛關(guān)注，并得到日趨深入的研究而成為一重要的前沿研究領(lǐng)域。在這方面，美、日、德及西歐各國一直走在世界前列。人們采用各種物理和
5、化學(xué)方法先后制備了一系列金屬/絕緣體、半導(dǎo)體/絕緣體、金屬/半導(dǎo)體、金屬/高分子、半導(dǎo)體/高分子等納米復(fù)合薄膜［1-4］。其中半導(dǎo)體納米復(fù)合薄膜，尤其是硅系納米鑲嵌復(fù)合薄膜，由于納米粒子的引入，基于量子尺寸效應(yīng)產(chǎn)生光學(xué)能隙寬化，可見光光致發(fā)光，共振隧道效應(yīng)，非線性光學(xué)等獨(dú)特的光電性能，加之與集成電路相兼容的制備技術(shù)，使這一硅系納米復(fù)合薄膜在光電器件、太陽能電池、傳感器、新型建材等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景，因而日益成為關(guān)注焦點(diǎn)?！ ”M管近年來有關(guān)納米復(fù)合薄膜的文獻(xiàn)報導(dǎo)層出不窮，但仍有許多諸如低成本制備技術(shù)、結(jié)構(gòu)與其性能關(guān)系、晶粒尺寸的精確控制、實(shí)際應(yīng)用的穩(wěn)
6、定性、經(jīng)濟(jì)性等問題沒有完全解決。本文將以硅系納米復(fù)合薄膜材料為重點(diǎn)，介紹納米復(fù)合薄膜材料的發(fā)展歷史、制備技術(shù)、材料特性及其應(yīng)用前景。精品文檔2 納米材料和納米復(fù)合薄膜的發(fā)展歷史 人工制備納米材料的歷史可以追溯到1000多年前。我國古代利用燃燒蠟燭的煙霧制成碳黑作為墨的原料以及用于著色的染料，這可能就是最早的納米顆粒材料；我國古代銅鏡表面的防銹層，經(jīng)檢驗(yàn)證實(shí)為納米氧化錫顆粒構(gòu)成的一層薄膜，這大概是最早的納米薄膜材料。但當(dāng)時人們并不知道這是由人的肉眼根本看不到的納米尺度小顆粒構(gòu)成的新材料?！ ∪藗冏杂X地把納米相材料作為研究對象始于50年代，西德的Kan
7、zig觀察到了BaTiO3中的極性微區(qū)［5］。尺寸在10～100nm之間。后來蘇聯(lián)的G.A.Smolensky假設(shè)復(fù)合鈣鈦礦鐵電體中的介電彌散是由于存在Kanzig微區(qū)導(dǎo)致成分不均引起的［6］。從這種意義上說，納米相結(jié)構(gòu)早就在鐵電陶瓷中存在，并對電性能產(chǎn)生影響，只是當(dāng)時人們對此還缺乏足夠認(rèn)識?！ 〉搅?0年代，著名的物理學(xué)家諾貝爾物理獎獲得者RichardFeynman提出人工合成納米粒子的設(shè)想。日本的Ryogokubo提出了金屬納米粒子的“kubo”效應(yīng)［7］。西德的Gleiter和美國的R.W.Siegel等人亦對金屬(包括氧化物)納米粒子的制備
8、，結(jié)構(gòu)與性能作了研究[8]。瑞士的Veprek小組則在1968年開始從事在氫等離子體氣氛下利用化學(xué)傳輸來制備
