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ZnO纳米针阵列合成及台阶动力学生长机理研究

         

摘要

采用化学气相沉积系统,不用催化剂,生长过程中采用变温技术,在S i基片上合成了ZnO纳米针阵列。扫描电子显微图(SEM)显示ZnO纳米针阵列整齐密集生长在基片上,其棒状部分粗细均匀,直径约100 nm。透射电子显微照片(TEM)显示ZnO纳米针尖端呈现一系列的台阶。X射线衍射(XRD)图谱上只存在ZnO的(002)衍射峰,说明ZnO纳米针沿c轴择优取向。运用台阶动力学和奇异面生长理论分析表明ZnO纳米棒是典型的奇异面上单二维成核法向层生长机制。当单圈圆台阶扫过整个晶面的时间ts大于奇异面法向生长一个台阶高度所用时间tn时,在纳米棒顶端形成针尖;当单圈圆台阶扫过整个晶面的时间ts小于或等于奇异面法向生长一个台阶高度所用时间tn时,在纳米棒顶端不能形成针尖。

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