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低温非晶硅上连续ZIF-8薄膜的异质生长
摘要： 采用感应耦合等离子体化学气相沉积法低温制备的非晶硅薄膜，首次被用作ZIF-8生长的衬底。为研究表面化学对成核过程的影响，实验还在H端基Si(100)、SiO2和石英等其他硅基衬底上进行了薄膜生长。薄膜制备在室温下进行，使用硝酸锌与咪唑的甲醇或乙醇混合溶液。采用甲醇时，在非晶硅和H端基Si(100)上获得了连续的ZIF-8薄膜，而在其他表面形成的薄膜均匀性较差。乙醇体系中生长速率较慢，所得薄膜比甲醇体系更薄。这些差异凸显了四种表面对生长过程的不同影响，其机理与表面硅羟基密度及影响咪唑基团去质子化的路易斯碱强度相关。研究表明H端基Si(100)和非晶硅是最具反应活性的表面，而石英尤其是SiO2的反应活性显著较低。通过咪唑基团与表界面质子交换的DFT模拟验证了实验结果。最后，通过程序升温脱附实验评估了非晶硅基底ZIF-8薄膜的挥发性有机物吸附性能。
关键词： 非晶硅层、ZIF-8涂层、生长机制、VOCs吸附、表面化学
更新于2025-11-21 11:03:25
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通过热氧化法制备的氧化锌微纳结构：微观结构、形貌生成机制及光学与光致发光特性
摘要： 通过高温空气环境下对锌粉进行热氧化处理，获得了氧化锌微纳结构。本文详细研究了热氧化不同阶段产物的微观结构、形貌特征以及光学与光致发光性能。研究发现，暴露时间对最终形貌具有显著影响?；谑笛榻峁?，探讨了不同氧化锌结构的形核生长机制，并提出了通过热氧化法制备四足状、中空型、核壳结构、棒状或球形氧化锌的工艺参数。值得注意的是，虽然延长热处理会增加载流子缺陷密度，但氧化锌结构的晶格残余应力极??；由此导致其在紫外激发下的可见光发光强度增强。
关键词： 生长机制、氧化锌结构、热氧化、物理性质
更新于2025-09-23 15:23:52
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由V2O5薄膜合成的VO2微棒
摘要： 通过退火V2O5薄膜，在硅和蓝宝石衬底上合成了长度达600微米的自组装单晶VO2微棒（MRs）。研究了VO2 MRs从V2O5薄膜中的成核与生长过程。采用SEM、HRTEM、XPEEM和拉曼光谱表征了还原过程中中间相的形貌与微观结构演变。结果表明，V2O5薄膜向VO2 MRs的转化主要受熔融-成核-生长机制支配。通过控制V2O5熔融过程，并持续向生长中的VO2 MRs供给V2O5液体，可制备超长VO2 MRs。此外，使用r面切割蓝宝石衬底可诱导VO2 MRs的外延生长。
关键词： 生长机制、还原、V2O5薄膜、VO2微棒、外延生长
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用表面残余应力作为驱动力的TiO<sub>2</sub>阳极膜新型生长策略
摘要： 通过缺陷化学和纳米晶材料热力学研究了阳极氧化钛膜（TiO2）的残余应力与生长行为之间的关系。结果表明，表面残余应力可通过调控表面机械研磨处理（SMAT）时长进行控制。当样品经30分钟研磨处理后，残余应力值达到最大73.13 MPa，约为未处理样品的7.2倍。在此条件下，阳极膜的厚度约为1200 nm，是TA2基体阳极膜的三倍。此外电化学测试显示：经表面机械研磨处理后，阳极膜的空位密度更低、对Cl-扩散的阻抗更高、致密性更强，其耐蚀性较TA2基体显著提升。总体而言，通过确定适宜的残余应力可优化阳极膜的生长行为。
关键词： 表面机械研磨处理，阳极氧化，耐蚀性，生长机制
更新于2025-09-23 15:23:52
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层级WO3纳米结构的形貌可控合成及其乙炔传感性能
摘要： 本文报道了一种简便水热法可控合成层级结构WO3纳米材料（包括纳米棒、纳米球和纳米花）的方法。采用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和Brunauer-Emmett-Teller（BET）对所有产物进行了表征，详细提出了三种纳米材料的生长机制?；谒铣赡擅撞牧现票噶薟O3气体传感器，系统测试了其对变压器油中故障特征气体乙炔（C2H2）的气敏性能。研究发现：由纳米片组装而成的纳米花（比表面积56.74 m2g-1）构建的传感器对200 ppm C2H2表现出最佳气敏性能，其响应值达32.31，响应/恢复时间分别为12秒和17秒。结果表明WO3敏感材料有望用于合成高性能C2H2传感器，以判断油浸式变压器的早期潜伏性故障。
关键词： 分级WO3、气体传感器、生长机制、C2H2传感性能
更新于2025-09-23 15:22:29
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开放体系中SiC纳米线的催化合成
摘要： 碳化硅纳米线（NWs）通常在密闭真空反应系统中合成，这限制了其产量。本工作采用开放管式炉，在1550℃下以硅粉为硅源、乙醇为碳源、二茂铁为催化剂，成功合成了碳化硅纳米线和碳纳米管。所得产物为超长β-碳化硅纳米线，直径约80-100纳米，长度可达数十微米；碳纳米管直径约20-30纳米。在管式炉末端还获得了长约20厘米的碳纳米管线。研究提出了碳化硅纳米线和碳纳米管的生长机制。与传统高真空密闭系统的合成技术相比，这种开放式系统的新合成方法为碳化硅纳米线的制备提供了新途径。
关键词： 碳纳米管、碳化硅纳米线、开放反应体系、生长机制
更新于2025-09-23 15:22:29
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结合原位EXAFS与SAXS研究对超薄金纳米线生长机制的新见解
摘要： 在己烷溶液中，利用HAuCl4·3H2O、油胺和三异丙基硅烷于室温下合成金纳米线（NWs）的过程，通过X射线吸收精细结构光谱和小角X射线散射技术进行了"原位"监测，以在相同合成条件下确定金原子氧化态的变化以及参与形成金纳米线的物体的尺寸和形状的演变。我们提出一个多阶段形成纳米线的过程：首先，Au(III)原子形成一个平面四方几何构型复合物，该复合物持续还原生成直径大于最终纳米线的Au(I)盘状结构。在第二阶段，这些盘状物体的特征长度/厚度比增加形成圆柱体，推测是通过Au(I)中心之间的亲金相互作用和盘状物的堆叠。当大部分Au原子被还原为Au(I)时，开始还原为Au(0)（第三阶段），纳米线生长形成六方排列，由双层油胺分子分隔（第四阶段）。最后，缓慢的还原使反应达到最终产物，由长而超薄的金纳米线束组成。
关键词： 三异丙基硅烷，原位扩展X射线吸收精细结构，生长机制，小角X射线散射，金纳米线，油胺
更新于2025-09-23 15:21:21
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h-BN薄膜厚度随不同取向镍单晶衬底生长的依赖性
摘要： 近年来，二维材料的化学气相沉积已成为研究热点，因其是制备可用于器件制造的薄膜的可扩展工艺。关于六方氮化硼（h-BN）在金属催化剂基底上的生长机制，既有研究认为是表面能驱动或扩散驱动。本工作通过调控镍单晶基底的晶向，在CVD系统中生长h-BN以阐明生长机制中的竞争作用力。我们发现h-BN薄膜厚度取决于镍基底取向：从(100)晶面到(111)晶面生长速率递增，而在(110)晶面达到最高值。这些现象与不同镍晶向的表面反应活性及扩散能力差异相关。硼和氮从镍体相扩散并析出形成多层h-BN薄膜。本研究阐明了此前被归因于表面能驱动的h-BN CVD生长机制。
关键词： 表面扩散、电子背散射衍射、生长机制、六方氮化硼
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过等离子体增强原子层沉积在Si(100)衬底上生长InN薄膜的金属铟偏析控制
摘要： 采用等离子体增强原子层沉积（PEALD）技术在Si(100)衬底上生长InN薄膜。研究发现，InN在Si(100)表面初始PEALD阶段易发生岛状生长。通过系统优化PEALD工艺参数，实现了具有良好结晶性且无金属铟团聚的InN晶粒尺寸、密度、融合度及分布均匀性的调控。特别指出，PEALD生长InN的铟偏析现象与沉积温度(T)、三甲基铟(TMIn)前驱体供给量及氮等离子体(NP)源存在直接关联?；谔岢龅腎nN PEALD生长机制，在0.8 ?/周期的生长速率下成功制备了24.2 nm厚的多晶六方相InN薄膜，该薄膜呈现(002)择优取向且无金属铟偏析的任何结构相。本研究可为深入理解InN及富铟氮化物的PEALD生长机制提供重要指导，进而拓展其在高效光伏器件和高速电子器件中的应用前景。
关键词： 铟偏析、等离子体增强原子层沉积、生长机制、氮化铟、多晶
更新于2025-09-23 15:19:57
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激光化学气相沉积法制备多孔3C-SiC薄膜的生长机制
摘要： 多孔碳化硅薄膜是适用于极端恶劣环境的坚固型微型超级电容器的优异电极材料。在我们先前的研究中，通过激光化学气相沉积（LCVD）法制备出了具有高面电容和高沉积速率的多孔3C-SiC薄膜。然而，利用LCVD探索多孔结构的形成机制仍十分迫切。本研究采用扫描和透射电子显微镜技术详细分析了LCVD法制备的多孔立方碳化硅薄膜的微观结构，并根据"生长竞争理论"和"阴影效应理论"提出了沉积物的生长机制。
关键词： 生长机制、多孔3C-SiC薄膜、微观结构、激光化学气相沉积（LCVD）
更新于2025-09-23 15:19:57