催化化学气相沉积制备硅薄膜及纳米材料的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 程士敏 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2013-01-28 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 李灿 |
| 学位专业 | 物理化学 |
| 中文摘要 | 硅薄膜及其纳米材料作为当今光伏电池和纳米器件的重要基础材料，引起了人们的广泛关注和极大的研究兴趣。化学气相沉积是制备硅薄膜及纳米材料的有效手段。本文采用热丝（催化）化学气相沉积（HWCVD）和催化热化学气相沉积（CVD）方法制备了硅薄膜、硅纳米薄膜及硅纳米线（Si NWs）材料，并对材料的性质进行了研究，主要内容包括： 通过调节各种实验参数，利用HWCVD可控制备了从非晶到微晶再到多晶结构的硅薄膜。发展了碳化钽丝（碳化钽包覆的钽丝）催化剂，不同于常规的金属钨丝和钽丝等，碳化钽丝在制备硅薄膜过程中表现出了很好的结构稳定性能，XRD和ICP-AES表征没有发现明显的硅沉积现象，对其长时间工作性能和抗老化机理进行了研究，此热丝催化剂有潜在的工业应用价值。 首次以离子液体作为衬底应用到HWCVD系统中，在离子液体[BMIM][BF4]表面制备出自支撑的硅薄膜，对样品的TEM和AFM研究结果表明硅薄膜在离子液体液面的生长呈现出类似先层后岛（Stranski-Krastanov）型生长模式。此外，不同离子液体液面生成物有所不同。通过引入专门设计的刮刀，实现了自支撑的硅纳米薄膜批量制备，在光电器件中将有一定的应用前景。 采用具有良好半导体性质兼容性的低熔点铟（In）和锡（Sn）催化剂，催化热CVD一步制备出具有晶体核-非晶壳层结构的Si NWs，其生长过程遵循气液固（VLS）-气固（VS）依次发生的机理，导电玻璃FTO衬底上原位生成的Sn催化剂能有效地促进Si NWs的生成，减少了低熔点金属易氧化的影响。 |
| 学科主题 | 物理化学 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-10-10 |
| 源URL | [http://159.226.238.44/handle/321008/116770]  |
| 专题 | 大连化学物理研究所_中国科学院大连化学物理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 程士敏. 催化化学气相沉积制备硅薄膜及纳米材料的研究[D]. 中国科学院研究生院. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：大连化学物理研究所
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