基于慢正電子束流技術(shù)制備SiO-,2-薄膜的應(yīng)用.pdf

1、目前發(fā)展的有序介孔材料，由于它具有如下的特征：（1）具有規(guī)則的孔道結(jié)構(gòu)；（2）孔徑分布窄，且在2～50nm之間可以調(diào)節(jié)；（3）比表面積大;(4)具有很好的熱穩(wěn)定性；（5）顆粒具有豐富多彩的外形。自1992年首次合成以來，它在大分子催化、吸附和分離、傳感器、微器件以及光、電磁等功能材料的研究和應(yīng)用。因此一經(jīng)誕生便引起了國際物理學(xué)、化學(xué)及材料學(xué)界的高度關(guān)注，并得到迅猛發(fā)展，成為跨學(xué)科的研究熱點(diǎn)之一。雖然二氧化硅薄膜材料的制備工藝已有了大規(guī)模

2、的發(fā)展，但是市場(chǎng)上對(duì)各種器件的要求程度越來越高，而不同二氧化硅薄膜的結(jié)構(gòu)可以影響器件的性能，通過不同手段來改變二氧化硅的結(jié)構(gòu)，就可以使得它的應(yīng)用前景空前擴(kuò)大。材料的制備和研究是其關(guān)鍵之一，所以研究一種新的制備方法，對(duì)日新月異發(fā)展的半導(dǎo)體來說尤為重要。 自2008年加入高能物理研究所正電子組以來,對(duì)本組人員自行設(shè)計(jì)和建立的基于22Na源的慢正電子強(qiáng)束流裝置進(jìn)行了調(diào)試、維護(hù)以及對(duì)外開放運(yùn)行。在慢正電子束流應(yīng)用方面，利用這種實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)，開

3、展了涉及領(lǐng)域較為廣泛的應(yīng)用研究。同時(shí)對(duì)二氧化硅薄膜材料進(jìn)行了制備和性能研究。本論文將分為兩部分，主要介紹二氧化硅薄膜材料的制備及表征，以及慢正電子束流裝置的調(diào)試和測(cè)量分析工作。 本工作利用磁控濺射和溶膠—凝膠方法制備二氧化硅薄膜，并與電輔助自組裝制備介孔二氧化硅薄膜的方法進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明電輔助自組裝是一種可行的制備SiO2薄膜的方法。本研究工作對(duì)不同SiO2薄膜的制備工藝進(jìn)行研究，結(jié)合結(jié)構(gòu)表征，做了深入的探討。主要介紹了介孔二氧化硅

4、薄膜的制備方法和表征手段，尤其對(duì)溶膠-凝膠法制備有序介孔SiO2薄膜做了較為深入地研究，探討了成膜機(jī)制；同時(shí)利用電輔助自組裝法（EASA）制備有序介孔SiO2薄膜，研究了反應(yīng)物的配比、模板劑的加入量、溶液的PH值、反應(yīng)溶液、薄膜的沉積時(shí)間、退火溫度和保溫時(shí)間等因素對(duì)SiO2薄膜孔洞結(jié)構(gòu)和成膜質(zhì)量的影響。利用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射（XRD）以及慢正電子湮沒等方法表征了介孔SiO2薄膜的孔洞結(jié)構(gòu)和晶體類型等。正電子譜學(xué)技術(shù)在材