基于Fe催化条件下周期性VLS机制大量合成SiC纳米棒的研究

通过简单化学气相反应法,在1300℃下合成出大量SiC纳米棒产物,着重研究了Fe催化条件下该SiC纳米棒的生长机制。采用数码相机、立式显微镜、场发射扫描电镜、能谱分析仪、透射电镜、选区电子衍射仪、高分辨透射电镜及X射线粉末衍射仪对产物的宏观产量、微观形貌、化学成分及晶体结构进行了表征。结果表明,石墨基片上生成1层较厚的浅蓝色产物,产量达克量级,产物由均匀的纳米棒组成,直径约100nm,长达几微米,具有立方β-SiC晶体结构。基于Fe-C-Si三元合金相变原理及传统的VLS机制,首次提出一种周期性的气-液-固(Periodic-VLS)生长模型对SiC纳米棒的形成过程进行了详细讨论。

SiC纳米棒Raman光谱的数值模拟方法

本文利用求解力常数矩阵的方法,得到了3C-SiC的声子态密度;并以此为基础对比SiC纳米棒的Raman光谱,从定性的角度对实验结果给予了初步解释。

Ag作催化剂制备的SiC纳米材料的形貌及其发光性能

用化学气相沉积法（CVD）通过碳热还原反应在Si（100）衬底上以Ag纳米颗粒为催化剂制备了糖葫芦状的SiC纳米棒。硅源为溶胶凝胶制备的SiO_2,碳源为炭粉。采用X射线分析衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、高分辨率透射电镜（HRTEM）、荧光光谱（PL）对产物的组成、形貌、微观结构等进行了表征。结果表明,SiC纳米棒都其有周期性的凹凸,形状貌似糖葫芦状,长度范围为300~600 nm,而直径为30~50 nm。纳米结构生长机制为VLS生长模式,其中Ag催化剂对其形貌起到至关重要的影响。室温下SiC纳米棒的PL发光峰与块体SiC的发光特征峰相比有蓝移。