一种图案化镍/硅纳米复合体系的制备 被引量：1

1

作者 张焕云 姜卫粉 李新建 《科学技术与工程》 2007年第12期2767-2771,共5页

以水热制备的具有规则表面形貌和结构的硅纳米孔柱阵列(Silicon Nanoporous Pillar Array,Si-NPA)为衬底,采用浸渍沉积技术并通过调控溶液中Ni2+的浓度,制备了表面具有不同图案化结构的镍/硅纳米孔柱阵列复合体系。分析表明,Ni2+浓度对N... 以水热制备的具有规则表面形貌和结构的硅纳米孔柱阵列(Silicon Nanoporous Pillar Array,Si-NPA)为衬底,采用浸渍沉积技术并通过调控溶液中Ni2+的浓度,制备了表面具有不同图案化结构的镍/硅纳米孔柱阵列复合体系。分析表明,Ni2+浓度对Ni/Si-NPA表面形貌和结构有很大的影响:高的Ni2+浓度下制备的Ni/Si-NPA能够保持Si-NPA衬底的规则阵列结构特征;而低的Ni2+浓度下制备的Ni/Si-NPA其衬底规则的阵列结构几乎完全被破坏。优化了制备具有图案化结构特征的Ni/Si-NPA的实验条件,并对Ni/Si-NPA的形成机理进行了探讨。 展开更多

关键词 硅纳米孔柱阵列(Si-NPA) Ni/Si-NPA 浸渍沉积

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SnO2／Si-NPA复合薄膜气敏传感材料的酒敏特性研究 被引量：2

2

作者 陈绍军 冯春岳 李新建 《科学技术与工程》 2008年第8期2169-2173,共5页

应用匀胶旋涂和退火处理的方法将纳米级SnO2和具有规则阵列结构和多孔结构的硅微米/纳米结构复合体系硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)进行很好地复合,对复合材料的电阻酒敏特性进行了测试。结果表明,SnO2/Si-NPA与Si-NPA相比对酒精具有更高的灵... 应用匀胶旋涂和退火处理的方法将纳米级SnO2和具有规则阵列结构和多孔结构的硅微米/纳米结构复合体系硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)进行很好地复合,对复合材料的电阻酒敏特性进行了测试。结果表明,SnO2/Si-NPA与Si-NPA相比对酒精具有更高的灵敏度和更好的长期稳定性SnO2/Si-NPA良好的酒精敏感性能被归因于复合薄膜材料既保持了衬底材料独特的微纳双重结构,又保证了SnO2能够发挥其在传感方面的作用,即高灵敏度来自于其巨大的比表面积对酒精分子的物理吸附和材料对酒精分子化学吸附。通过工艺条件的进一步改进以及气体标定系统和信号检出系统进行配套设计与优化,可望开发出性能优异的酒敏传感元件。 展开更多

关键词 硅纳米孔柱阵列 酒敏特性 SNO2气体传感器

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铜铁氧体纳米晶的溶胶-凝胶自蔓延燃烧法合成和表征 被引量：4

3

作者 肖顺华 姜卫粉 +1 位作者 李隆玉 李新建 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1720-1722,共3页

以硝酸铜、硝酸铁、硝酸钴和柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法一步直接合成了单相Co0.5Cu0.5Fe2O4纳米晶。借助TG/DTAI、R、XRD和SEM等手段分别对溶胶-凝胶自蔓延燃烧机理、粉体在不同退火温度下的结构演化过程以及燃烧粉体的表... 以硝酸铜、硝酸铁、硝酸钴和柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法一步直接合成了单相Co0.5Cu0.5Fe2O4纳米晶。借助TG/DTAI、R、XRD和SEM等手段分别对溶胶-凝胶自蔓延燃烧机理、粉体在不同退火温度下的结构演化过程以及燃烧粉体的表面形貌进行了研究。结果表明,自蔓延燃烧过程是在硝酸根离子和羧酸根离子之间进行的热诱导阴离子氧化还原反应,其中,硝酸根离子作氧化剂,羧酸根离子作还原剂。干凝胶燃烧后,产物已经初步晶化,晶粒尺寸约20nm。经600℃,2h退火即可得到晶化较好的Co0.5Cu0.5Fe2O4纳米粉体,燃烧粉末为多孔结构,密度为2.9g/cm3。 展开更多

关键词 溶胶-凝胶 自蔓延燃烧 Co0.5Cu0.5Fe2O4

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基于Si-NPA的BaTiO_3薄膜的电容湿敏性能研究 被引量：3

4

作者 李隆玉 肖顺华 +3 位作者 董永芬 冯春岳 姜卫粉 李新建 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期2558-2562,共5页

采用溶胶-凝胶和旋涂技术制备了基于Si-NPA的BaTiO_3薄膜(BaTiO_3/Si-NPA).场发射扫描电镜和X射线衍射实验表明,钙钛矿结构BaTiO_3薄膜很好地覆盖了Si-NPA表面.通过蒸镀双面梳状电极,制作了电容型BaTiO_3/Si-NPA湿敏元件并对其湿敏性能... 采用溶胶-凝胶和旋涂技术制备了基于Si-NPA的BaTiO_3薄膜(BaTiO_3/Si-NPA).场发射扫描电镜和X射线衍射实验表明,钙钛矿结构BaTiO_3薄膜很好地覆盖了Si-NPA表面.通过蒸镀双面梳状电极,制作了电容型BaTiO_3/Si-NPA湿敏元件并对其湿敏性能进行了测试.结果表明,室温下湿敏元件在11%～95%RH范围内具有很高的灵敏度和较快的响应速度,且电容值的对数对湿度呈现出很好的线性.虽然该薄膜湿敏元件在不同湿度下均存在温度漂移,但分析表明这种漂移有可能通过电极设计或信号补偿加以解决. 展开更多

关键词 湿度传感器 硅纳米孔柱阵列(Si-NPA) BATIO3 饱和盐水溶液

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以硅纳米孔柱阵列为模板制备金纳米薄膜 被引量：2

5

作者 富笑男 符建华 +2 位作者 李坤 罗艳伟 李新建 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1467-1471,共5页

采用浸渍技术,分别以新鲜和老化两组硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)衬底为模板制备了不同形貌特征的Au/Si-NPA。结果表明:造成两组衬底上形成的Au/Si-NPA形貌上的巨大差异主要是由于两组Si-NPA衬底表面氧含量的分布不同所致。进一步分析发现,Si... 采用浸渍技术,分别以新鲜和老化两组硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)衬底为模板制备了不同形貌特征的Au/Si-NPA。结果表明:造成两组衬底上形成的Au/Si-NPA形貌上的巨大差异主要是由于两组Si-NPA衬底表面氧含量的分布不同所致。进一步分析发现,Si-NPA在Au/Si-NPA的形成过程中既起到了模板作用,又起到了还原的双重作用。由于Si-NPA具有规则的阵列结构,从而使得金在Si-NPA表面上的沉积速率产生选择性,最终可以形成准周期的、规则的金纳米复合薄膜。 展开更多

关键词 硅纳米孔柱阵列 模板 选择沉积 金纳米复合薄膜

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微乳-水热法制备粒径均匀的纯相纳米Fe_3O_4 被引量：9

6

作者 王海燕 李新建 《科学技术与工程》 2004年第4期266-268,共3页

通过将反相微乳法与水热法相结合 ,制备出了纯度高、粒径均匀的Fe3O4 纳米粉。该方法克服了微乳法制样纯度不高和水热法制样晶粒尺寸难以控制的缺点。通过调节微乳体系中水与表面活性剂的比例 。

关键词 反相微乳法 水热法 制备 纳米四氧化三铁 粒径均匀 磁性材料

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多孔氧化铝模板在酸性和碱性介质中的腐蚀过程 被引量：1

7

作者 程亮 田永涛 +6 位作者 智钢 马姗姗 吴黎红 冯飞 贾河顺 张迎九 李新建 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期36-38,56,共4页

将AAO模板分别在体积比为1:9(约15%(质量分数))的H3PO4溶液和10%(质量分数)的NaOH溶液中进行蚀刻处理,结果显示,AAO模板经过一个扩孔过程,最终孔间壁较薄部分被彻底蚀刻掉,孔间壁较厚部分留下形成氧化铝纳米线状结构。在2种蚀刻溶液中,N... 将AAO模板分别在体积比为1:9(约15%(质量分数))的H3PO4溶液和10%(质量分数)的NaOH溶液中进行蚀刻处理,结果显示,AAO模板经过一个扩孔过程,最终孔间壁较薄部分被彻底蚀刻掉,孔间壁较厚部分留下形成氧化铝纳米线状结构。在2种蚀刻溶液中,NaOH溶液对模板的蚀刻比H3PO4溶液的快。这些结果对于AAO扩孔、氧化铝纳米结构的合成以及模板的去除具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 阳极氧化铝 扩孔 蚀刻

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无电镀沉积于硅衬底上铜纳米晶的场发射性能(英文) 被引量：1

8

作者 姜卫粉 董永芬 +2 位作者 肖顺华 李亚勤 李新建 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期1142-1147,共6页

采用无电镀沉积技术在经过机械抛光的单晶硅衬底上沉积了铜纳米晶。利用X射线衍射数据,估算出所沉积铜纳米晶的平均粒径大约为40nm。对120s无电镀沉积样品的场发射测试表明,该样品的开启场强为～5.5 V/μm,在场强达到9.26 V/μm时的场... 采用无电镀沉积技术在经过机械抛光的单晶硅衬底上沉积了铜纳米晶。利用X射线衍射数据,估算出所沉积铜纳米晶的平均粒径大约为40nm。对120s无电镀沉积样品的场发射测试表明,该样品的开启场强为～5.5 V/μm,在场强达到9.26 V/μm时的场发射电流密度可达到62.5μA/cm2。对相应的沉积过程和场发射机理进行了分析。结果表明,无电镀沉积技术有可能成为制备具有较好场发射性能的金属/硅冷阴极的一种可供选择的方法。 展开更多

关键词 场发射 无电镀沉积 铜纳米晶

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硅纳米孔柱阵列的场致电子发射 被引量：1

9

作者 富笑男 符建华 +3 位作者 罗艳伟 李坤 程莉娜 李新建 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2071-2073,2076,共4页

测试了用水热技术制备的硅纳米孔柱阵列(silicon nanoporous pillar array(简称Si-NPA))的场致发射性能。测试结果显示,Si-NPA的开启电场为约1.48V/μm;在5V/μm的外加电场下,其发射电流密度为28.6μA/cm2;在外加电场4.4V/μm时,其电流... 测试了用水热技术制备的硅纳米孔柱阵列(silicon nanoporous pillar array(简称Si-NPA))的场致发射性能。测试结果显示,Si-NPA的开启电场为约1.48V/μm;在5V/μm的外加电场下,其发射电流密度为28.6μA/cm2;在外加电场4.4V/μm时,其电流浮动率为13%。Si-NPA发射性能增强的原因是由于其独特的表面形貌和结构所致。 展开更多

关键词 硅纳米孔柱阵列 场致电子发射 纳米硅 多孔硅

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BST/Si-NPA复合薄膜的湿敏电容特性研究 被引量：1

10

作者 肖顺华 李隆玉 +1 位作者 姜卫粉 李新建 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1369-1374,共6页

本文采用溶胶-凝胶法和旋涂工艺,以Si-NPA为衬底,制备了钛酸锶钡(BST)/Si-NPA复合薄膜,并对其形貌、结构及湿敏电容特性进行了研究。结果表明,环境的相对湿度(RH)、测试信号频率和退火温度均对湿敏电容特性具有较大影响。在100Hz的测试... 本文采用溶胶-凝胶法和旋涂工艺,以Si-NPA为衬底,制备了钛酸锶钡(BST)/Si-NPA复合薄膜,并对其形貌、结构及湿敏电容特性进行了研究。结果表明,环境的相对湿度(RH)、测试信号频率和退火温度均对湿敏电容特性具有较大影响。在100Hz的测试信号频率下,当环境的相对湿度从11%上升到95%时,BST/Si-NPA湿敏元件的电容增量可达起始值的4400%,显示出较高的湿度敏感性。同时,元件的响应时间和恢复时间均约为42s,表现出较快的时间响应和均衡的吸附/脱附。最后,通过复阻抗法讨论了元件的感湿机理。 展开更多

关键词 钛酸锶钡 硅纳米孔柱阵列 复合薄膜 湿敏电容特性

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退火对电容型硅纳米孔柱阵列湿度传感器性能的影响 被引量：1

11

作者 吉慧芳 董永芬 +3 位作者 李隆玉 姜卫粉 吕运朋 李新建 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1097-1101,共5页

基于硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)制备电容型湿度传感元件,并在250℃、450℃和550℃三个温度下对元件进行退火处理。测试数据显示,在测试温度低于550℃时,Si-NPA湿敏元件灵敏度随退火温度的升高而增大,但响应时间略微延长,湿滞回差略微增大;... 基于硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)制备电容型湿度传感元件,并在250℃、450℃和550℃三个温度下对元件进行退火处理。测试数据显示,在测试温度低于550℃时,Si-NPA湿敏元件灵敏度随退火温度的升高而增大,但响应时间略微延长,湿滞回差略微增大;550℃退火后,元件的灵敏度急剧降低。采用场发射扫描电镜(FE-SEM)对不同温度退火的硅纳米孔柱阵列表面形貌进行观察,发现550℃退火元件的微观多孔结构发生了明显变化,即多孔结构致密化。结果表明,通过合适温度退火可以显著提高Si-NPA湿敏元件灵敏度,同时仍然保持较快的响应速度和较小的湿滞回差。 展开更多

关键词 硅纳米孔柱阵列(Si-NPA) 湿敏 退火 温度

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钛酸锶钡纳米粉体的溶胶-凝胶自蔓延燃烧制备及其介电性能研究

12

作者 肖顺华 姜卫粉 +1 位作者 李隆玉 李新建 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1814-1816,1819,共4页

采用溶胶-凝胶和自蔓延燃烧技术,制备了平均晶粒尺寸约20nm的Ba0.5Sr0.5TiO3(BST)纳米粉体。将纳米粉体压制成形后进行烧结,得到BST陶瓷。采用XRD、SEM、TEM和LCR数字电桥研究了BST的结构、形貌和介电性质。结果表明,干凝胶自蔓延燃烧后... 采用溶胶-凝胶和自蔓延燃烧技术,制备了平均晶粒尺寸约20nm的Ba0.5Sr0.5TiO3(BST)纳米粉体。将纳米粉体压制成形后进行烧结,得到BST陶瓷。采用XRD、SEM、TEM和LCR数字电桥研究了BST的结构、形貌和介电性质。结果表明,干凝胶自蔓延燃烧后,可直接形成分散性好、颗粒尺寸均匀、具有钙钛矿结构的BST纳米粉体。BST陶瓷压片经1250℃烧结2h后获得了致密的结构和相对较大的介电常数。粉体的结晶温度和烧结体的烧结温度均低于传统工艺。很明显,溶胶-凝胶自蔓延燃烧法在纳米材料的制备方面具有明显的技术优势。 展开更多

关键词 钛酸锶钡 溶胶-凝胶 自蔓延燃烧 介电性质

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金／硅纳米孔柱阵列的场发射

13

作者 富笑男 罗艳伟 +3 位作者 符建华 李坤 程莉娜 李新建 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期1559-1562,共4页

利用浸渍技术在硅纳米孔柱阵列(silicon nanoporous pillar array(简称Si-NPA))上制备了复合纳米薄膜Au/Si-NPA。测试了其场发射性能。测试结果显示,Au/Si-NPA的开启电场为约2V/μm;在7.59V/μm的外加电场下,其发射电流密度为67μA/cm2... 利用浸渍技术在硅纳米孔柱阵列(silicon nanoporous pillar array(简称Si-NPA))上制备了复合纳米薄膜Au/Si-NPA。测试了其场发射性能。测试结果显示,Au/Si-NPA的开启电场为约2V/μm;在7.59V/μm的外加电场下,其发射电流密度为67μA/cm2;在外加电压2000V时,其电流浮动率为21%。导致Au/Si-NPA优良的发射性能是由于其独特的表面形貌和结构所致。 展开更多

关键词 金/硅纳米孔柱阵列 场发射 浸渍技术

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WO_3/Si-NPA复合薄膜的电容湿度传感性能研究

14

作者 冯春岳 肖龙 +1 位作者 董永芬 李新建 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2007年第11期57-60,64,共5页

制备了基于硅纳米孔柱阵列（Si—NPA）的WO3／Si—NPA复合薄膜，并对其表面形貌进行了表征，研究了其电容湿度传感性能和基点电容的温度漂移。研究表明：WO3／Si—NPA继承了衬底Si-NPA规则的阵列结构的表面形貌特征，WO3的沉积形成了连... 制备了基于硅纳米孔柱阵列（Si—NPA）的WO3／Si—NPA复合薄膜，并对其表面形貌进行了表征，研究了其电容湿度传感性能和基点电容的温度漂移。研究表明：WO3／Si—NPA继承了衬底Si-NPA规则的阵列结构的表面形貌特征，WO3的沉积形成了连续的WO3薄膜，WO3／Si—NPA是一种典型的纳米复合薄膜。室温下，WO3／Si—NPA的电容值随测试频率的增加而单调减小，但其灵敏度则在100Hz时达到最大值。在此测试频率下，当环境的相对湿度从11％RH增加到95％RH时，元件的电容增量高达16000％，显示WO3／Si-NPA对环境湿度有较高的灵敏度。同时，电容的湿度响应曲线显示出很好的线性。对其基点电容的温度稳定性研究表明：WO3／Si—NPA用作湿度传感的最佳工作温度区为15-50℃。 展开更多

关键词 硅纳米孔柱阵列 WO3 WO3/Si—NPA 电容式湿敏元件

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硅纳米孔柱阵列的酒敏特性研究 被引量：1

15

作者 陈绍军 杨光 +1 位作者 冯春岳 李新建 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2006年第12期18-20,共3页

采用水热腐蚀技术制备了表面同时具有规则阵列结构和多孔结构的硅微米/纳米结构复合体系硅纳米孔柱阵列(S i-NPA),并测试了其电阻酒敏特性。结果表明:S i-NPA对酒精具有较高的灵敏度和较快的响应时间。S i-NPA良好的酒精敏感性能被归因... 采用水热腐蚀技术制备了表面同时具有规则阵列结构和多孔结构的硅微米/纳米结构复合体系硅纳米孔柱阵列(S i-NPA),并测试了其电阻酒敏特性。结果表明:S i-NPA对酒精具有较高的灵敏度和较快的响应时间。S i-NPA良好的酒精敏感性能被归因于S i-NPA的表面结构,即高灵敏度来自于其巨大的比表面积对酒精分子的物理吸附,而快响应时间则来源于其表面规则的硅柱阵列为气体的传输提供有效的通道。S i-NPA独特的层次结构使其有可能在未来硅基薄膜传感器等方面得到应用。 展开更多

关键词 硅纳米孔柱阵列 层次结构 酒敏特性 气体传感器

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银在硅纳米孔柱阵列上浸渍沉积的位置选择性

16

作者 柴花斗 富笑男 李新建 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期739-743,738,共6页

利用硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)表面规则的图案化形貌和还原性,采用浸渍沉积技术制备了具有三种不同表面结构特征的Ag/Si-NPA复合纳米体系。在未经清洗的Si-NPA衬底,沉积银的形貌为树枝状;在新鲜衬底和自然老化衬底上,银的沉积都会形成规... 利用硅纳米孔柱阵列(Si-NPA)表面规则的图案化形貌和还原性,采用浸渍沉积技术制备了具有三种不同表面结构特征的Ag/Si-NPA复合纳米体系。在未经清洗的Si-NPA衬底,沉积银的形貌为树枝状;在新鲜衬底和自然老化衬底上,银的沉积都会形成规则的手链网络;而经过强氧化处理的衬底上则不能实现银的浸渍沉积。分析表明,Si-NPA表面的规则阵列和多孔结构等几何构型,在样品的后处理过程中将导致样品表面氧化程度随空间几何位置出现周期性梯度分布,从而对浸渍溶液中银离子在不同几何特征区域的还原、成核及生长模式产生控制作用,最终导致了银在Si-NPA表面浸渍沉积的位置选择性。本研究为采用浸渍沉积技术制备周期性、图案化的金属/硅复合纳米体系,研究其物理性能并探索其可能的器件应用奠定了基础。 展开更多

关键词 硅纳米孔柱阵列 浸渍沉积 Ag/Si-NPA

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