基于模板電沉積的硫系化合物納米線的制備及表征.pdf

1、硫系化合物半導(dǎo)體作為相變存儲(chǔ)器（PCM）的相變功能材料，在過去的幾十年內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注。隨著PCM存儲(chǔ)密度的提升，相變材料逐步進(jìn)入納米尺度，其材料微觀結(jié)構(gòu)也將發(fā)生變化，并且由于能帶折疊和量子限域等納米尺寸效應(yīng)，納米相變材料表現(xiàn)出比體材料更優(yōu)的熱傳導(dǎo)和電輸運(yùn)等特性，可顯著地改善PCM的讀寫性能。但目前相關(guān)研究受限于傳統(tǒng)光刻工藝的線寬極限，因此新型的納米相變材料制備方法及結(jié)構(gòu)表征對(duì)PCM的性能優(yōu)化和尺寸極限研究具有重要意義。此外，為了以后

2、能結(jié)合GeTe/Sb2Te3超晶格薄膜的界面效應(yīng)和小尺寸效應(yīng)對(duì)相變材料的熱傳導(dǎo)和電輸運(yùn)特性進(jìn)行優(yōu)化，本文研究了超晶格納米線的組元材料GeTe納米線和Sb2Te3納米線的電沉積制備方法，并對(duì)材料進(jìn)行了形貌和結(jié)構(gòu)等表征，為下一步熱傳導(dǎo)和電輸運(yùn)特性的研究打下基礎(chǔ)。
　　文章主要論述了：
　?。?）通過兩步陽極氧化法制備了高度有序的多孔氧化鋁（AAO）模板。模板孔徑大約為50nm，孔間距大約100nm且納米孔排列規(guī)整，可直接用于電化

3、學(xué)沉積。
　　（2）基于模板電化學(xué)法制備了長(zhǎng)度大約在3到10微米不等，直徑在30~50納米，長(zhǎng)徑比大于100，表面光滑尺寸均一的Sb2Te3納米線。制備的Sb2Te3納米線屬于六方晶系，具有沿[015]方向的高度擇優(yōu)取向。通過探討沉積電壓對(duì)Sb-Te納米線形貌和結(jié)構(gòu)的影響，證明最適合制備Sb2Te3納米線的沉積電壓為2.6V，且納米線的氧化程度隨著沉積電壓的增大而減小。
　　（3）基于 ITO導(dǎo)電玻璃電化學(xué)制備了GeTe薄膜

4、。通過電鍍液的循環(huán)伏安曲線研究GeTe的電化學(xué)沉積的機(jī)理，測(cè)試結(jié)果表明在電鍍液中加入絡(luò)合劑EDTA可以有效地減小Ge和Te還原電位差實(shí)現(xiàn)共沉積，然而Ge-Te二元體系溶液的沉積電位與溶液的析氫電位非常接近，導(dǎo)致GeTe在共沉積的過程中會(huì)伴隨著析出大量的氫氣。
　?。?）在成功制備GeTe的基礎(chǔ)上以AAO模板為基底電化學(xué)沉積GeTe納米線，制備納米線為單晶結(jié)構(gòu)，沿晶體的c軸[001]方向生長(zhǎng)。然而通過對(duì)GeTe納米線的元素組成的測(cè)定