单根纳米器件在能量储存与转化中的应用

现阶段,单根纳米器件已经广泛应用于应用物理与电化学领域的研究。在能量的储存和转化领域,单根纳米器件在探究反应原理和优化机制方面发挥了非常独特的作用。首先介绍了单根纳米器件的组装工艺和基本应用领域,然后从能量的储存和转化两个方面分别介绍了近年来的一些典型的研究工作。在能量储存方面,从原理型研究、优化机制研究、原位观测三个方面介绍了单根纳米器件在储能技术研究中的应用。在能量转化方面,介绍了单根纳米器件在太阳能电池、热电、电催化剂等领域研究的应用。最后,对单根纳米器件的研究现状和未来发展方向作了简略的分析。

掩模板法制备单根In_(2)O_(3)纳米带器件

一维纳米材料的智能化、小型化以及元件的高集成特性使得其在纳米光电子学、真空微电子传感器件和光集成电路等方面的应用发展迅速;其独特的物理、化学性质在发光二极管、压电转换器件和光催化纳米器件等领域的应用潜力也受到了广泛关注。本文首先通过碳热还原的方法制备一维的氧化铟纳米带,再通过掩模板构建基于单根纳米带的纳米器件,并测试了其欧姆特性。

单根SnO2纳米线器件的电输运性能及其机理研究

为探究常态环境下氧空位对单根SnO_2纳米线电输运性能的影响,采用化学气相沉积法合成了SnO_2纳米线,通过光刻微加工技术构筑了Au/单根SnO_2纳米线/Au二端纳米器件.将单根SnO_2纳米器件进行氢化处理,测试其在空气与真空中的伏安特性曲线,发现单根SnO_2纳米线在空气和真空环境中呈现异常不同的电输运特性:在空气中,加偏压注入电子会使通过纳米器件的电流减小,Au电极与SnO_2纳米线之间的接触势垒增大;抽真空后,在偏压的影响下,通过纳米器件的电流增大,Au/SnO_2交界面的接触方式由肖特基接触转变成欧姆接触.实验分析表明,影响单根SnO_2纳米线电输运特性行为的因素与纳米线表面的氧原子吸附与脱吸附所引起的氧空位浓度的变化有关.为进一步分析氧空位浓度变化的作用,利用第一性原理计算方法计算了氧空位浓度对SnO_2纳米线电输运性能的影响,通过分析体系的能带结构、态密度及Au/SnO_2接触界面的I-V曲线和透射谱,发现随着氧空位浓度的增大,SnO_2纳米线的带隙变小.同时,氧空位缺陷使Au/SnO_2接触界面处电子透射率增大,体系电输运能力变强.该研究结果将为集成纳米功能器件的设计提供一种新思路.