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p沟道锗/硅异质纳米结构MOSFET存储器及其逻辑阵列

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Journal of Semiconductors 2004年第2期25卷 179-184页

作者：杨红官施毅闾锦濮林沈波张荣郑有炓南京大学物理系固体微结构国家重点实验室南京210093

采用巴丁 (Bardeen)传输哈密顿方法 ,数值计算了 p沟道锗 /硅异质纳米结构存储器的时间特性 .由于台阶状隧穿势垒和较高价带带边的作用 ,这种新型的存储器单元可以同时实现器件的快速编程和长久存储 ,具有优异的存储特性 .以 2× 2逻辑... 详细信息

采用巴丁 (Bardeen)传输哈密顿方法 ,数值计算了 p沟道锗 /硅异质纳米结构存储器的时间特性 .由于台阶状隧穿势垒和较高价带带边的作用 ,这种新型的存储器单元可以同时实现器件的快速编程和长久存储 ,具有优异的存储特性 .以 2× 2逻辑阵列为例说明了这类存储器单元组成逻辑电路的设计原理 .研究结果表明 :这种器件可以作为在室温下工作的性能优异的非易失性存储器单元 ,有望在将来的超大规模集成电路中获得应用 .

关键词：锗/硅异质纳米结构存储器空穴隧穿数值模拟

钼酸铁/氧化钼异质纳米结构合成制备综合实验设计

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实验技术与管理 2014年第1期31卷 175-178页

作者：朱春玲刘岩峰哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院黑龙江哈尔滨150001

设计了一个综合实验,通过水热法合成氧化钼纳米棒,将其分散到硝酸铁溶液中并经过退火处理后,得到钼酸铁/氧化钼一维异质纳米结构。实验研究了硝酸铁加入量、反应时间以及反应温度等因素对异质纳米结构的影响。实验涉及多种合成方法以及... 详细信息

设计了一个综合实验,通过水热法合成氧化钼纳米棒,将其分散到硝酸铁溶液中并经过退火处理后,得到钼酸铁/氧化钼一维异质纳米结构。实验研究了硝酸铁加入量、反应时间以及反应温度等因素对异质纳米结构的影响。实验涉及多种合成方法以及表征测试手段,可以提高学生进行综合实验的能力。

关键词：综合实验钼酸铁异质纳米结构

过渡金属（氢）氧化物异质纳米结构的制备及其电催化性能研究

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过渡金属（氢）氧化物异质纳米结构的制备及其电催化性能研究

作者：张吴正知安徽师范大学

学位级别：硕士

近年来,化石燃料的过度消耗伴随着CO的大量排放,导致能源危机和大气污染日益严重。目前可以采用两种具有潜力的方案缓解这一问题,一是通过使用清洁可持续的新型能源代替化石燃料,二是将化石燃料燃烧产生的CO气体转化为更具有经济效益的... 详细信息

近年来,化石燃料的过度消耗伴随着CO的大量排放,导致能源危机和大气污染日益严重。目前可以采用两种具有潜力的方案缓解这一问题,一是通过使用清洁可持续的新型能源代替化石燃料,二是将化石燃料燃烧产生的CO气体转化为更具有经济效益的产物,完成碳的循环利用。采用电催化析氢反应(HER)获得清洁能源H,以及二氧化碳电催化还原(COER)将CO转化为更高价值的C产物是非常具有应用前景的技术,而催化剂的构建直接影响电催化性能的优劣。开发具有良好经济效益且性能优越的催化剂仍旧是一项具备挑战性的工作。本论文设计合成了Pt纳米颗粒负载结晶Mo O/非晶Ni(OH)杂化纳米片组成的纳米膜用于HER,以及Ag纳米颗粒负载Cu O纳米片和Zn MnO纳米管@Zn O纳米颗粒核壳结构用于COER,并系统地研究了它们的结构与电催化性能之间的关系。本论文的主要内容如下:1.利用一步溶剂热法在泡沫镍基底上合成超小Pt纳米颗粒负载结晶Mo O/非晶Ni(OH)杂化纳米片组成的纳米膜结构(Pt NPs-c-Mo O/a-Ni(OH) NF)。杂化纳米膜中非晶态的Ni(OH)可以促进水的解离,Pt纳米颗粒能有效吸附水解离产生的H原子并使之溢流至Mo O表面,随后在Mo O表面复合成H并释放,三种组分之间的协同作用使材料表现出了优异的HER催化活性。密度泛函理论(DFT)表明,Pt/Ni(OH)界面处的水解离(-0.24 e V)比Pt(111)上(0.62 e V)热力学更有利。Pt/Mo O上Pt上吸附的氢原子与Mo O吸附的H原子复合形成H的能垒最低仅为0.05 e V。优化的PtNPs-c-Mo O/a-Ni(OH) NF在1 M KOH电解液中,在18 m V的低过电位能驱动10 m A cm的电流密度,且仅需167 m V的过电位就能达到500 m A cm的高电流密度。而且,在70 m V过电位下,其质量活性为8.24 m Aμg,是商业Pt/C的21.7倍。将PtNPs-c-Mo O/a-Ni(OH) NF用作阴极,与Ni FeO/Ni Fe LDH(LDH:层状双氢氧化物)用作阳极组成的两电极系统用于全水分解时,仅需1.481V电压就可以达到10 m A cm的电流密度。2.采用两步液相法,在铜箔基底上合成了Ag纳米颗粒负载的Cu O纳米片结构。其中,纳米片状结构的Cu O保证了催化剂与电解液的良好接触,促进了溶剂化CO气体的传质;负载的Ag纳米颗粒调节了Cu O的电子结构,增加了催化剂表面吸附的CO浓度,改变了材料对于CO电还原反应中间体的吸附能。优化的Ag/Cu O纳米片在CO饱和的0.1 M KHCO电解液中能有效催化CO电还原产生CO。在-0.7 V电位时,其CO的法拉第效率达到91.2%,相应的CO偏电流密度为10.47 m A cm。此外,Ag/Cu O在-0.7 V电位下经过12 h稳定性测试后,电流密度能够保持初始值的97.8%,法拉第效率保持初始值的97.6%,表现出较好的催化稳定性。3.通过两步液相法合成了富含氧空位的Zn MnO纳米管@Zn O纳米颗粒核壳结构。纳米管@纳米颗粒核壳结构暴露出了较多的活性位点,Zn MnO与Zn O之间特有的阶梯式电荷转移促进了材料对于CO分子的吸附,丰富的氧空位促进了CO的活化与CO中间体的形成,共同促进了二氧化碳电还原成CO的催化活性和选择性。优化的Zn MnO纳米管@Zn O纳米颗粒(质量比3:1)能高效地将CO电还原为CO,在CO饱和的0.1 M KHCO电解液中,-0.6 V的较低电位时,CO的法拉第效率达到最高为95.8%。值得注意的是,在-0.6～-1.1 V的较大电位区间内,CO的法拉第效率均能保持80%以上,表明Zn MnO@Zn O(3:1)对CO的高选择性。此外,Zn MnO@Zn O(3:1)在-0.6 V电位下经过14 h测试后,样品的电流密度保留了初始值的93.5%,CO的法拉第效率保持了原有的94.4%,表明材料具有良好的催化稳定性。

关键词：过渡金属(氢)氧化物异质纳米结构析氢反应二氧化碳电还原反应

Au-PbS-CdS异质纳米结构的可控合成及其光催化应用

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Au-PbS-CdS异质纳米结构的可控合成及其光催化应用

作者：孟方湖南师范大学

学位级别：硕士

将金属纳米材料与半导体耦合形成的金属等离子体-半导体异质复合结构,其可以改善金属-半导体界面的电荷分离,还有利于促进太阳光收集、提升界面能级校准和增强电子输运等功能。因而,这种新型异质纳米结构在光敏和能量转换方面具有独特... 详细信息

将金属纳米材料与半导体耦合形成的金属等离子体-半导体异质复合结构,其可以改善金属-半导体界面的电荷分离,还有利于促进太阳光收集、提升界面能级校准和增强电子输运等功能。因而,这种新型异质纳米结构在光敏和能量转换方面具有独特和优异的性能,在太阳能转换,生物传感和光催化等领域有广阔的应用前景。本论文的主要研究内容如下:首先,我们基于金纳米棒,介绍并研究了水相异质纳米棒结构的可控合成方法。通过调节前驱体的体积,调控半导体PbS的生长,分别得到端开壳层、角开壳层和完全壳层的Au-PbS杂化纳米棒。随后,以PbS作为引导层,实现了Au原子在异质纳米棒上的二次选择性沉积,分别得到花生状、哑铃状、海参状Au-PbS-Au异质纳米结构。通过对所得样品的吸收光谱测试,结果表明,PbS壳层形貌和Au纳米结构的调控,可以实现Au-PbS异质纳米结构等离子体光学性质的调节,并能实现可见至近红外波段的宽光谱光吸收材料的制备。其次,基于Au-PbS-CdS异质纳米哑铃结构,我们进一步构建了高效率的表面等离子体光催化剂,实现全光谱太阳光的有效俘获,并研究了该结构中的界面电荷转移特性。通过光电化学测试与罗丹明B的光降解实验表明,我们设计的Au-PbS-CdS纳米哑铃表面等离子体光催化剂的光催化降解速率是同条件等质量Pb S-CdS纳米颗粒的5.2倍,同时表现出了出色的可见光-近红外驱动的光催化活性。这一工作为高效光催化研究提供了新途径。综上,我们利用PbS引导层的金原子和CdS原位可控沉积到金纳米结构上的方法,制备的相应的光催化剂。我们通过罗丹明B的光催化降解,评价了它们的光催化活性,并通过吸收光谱和光电电化学表征进一步研究了它们的光催化机理。研究发现Au-PbS-CdS纳米哑铃表现出了出色的可见光-近红外驱动的光催化活性。

关键词：金属-半导体异质纳米结构光降解光催化等离子体

ZnO基异质纳米结构的设计合成及其性质研究

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ZnO基异质纳米结构的设计合成及其性质研究

作者：吴亚琴安徽师范大学

学位级别：硕士

本论文旨在探索并利用简单的配位化学原理，在液相中合成和组装ZnO基异质结构纳米材料，发展了对异质结构纳米材料物相和形貌进行同时控制的新合成路线，并对所合成材料的微纳结构与性能之间的相关性进行了初步探讨。本论文主要内容归... 详细信息

本论文旨在探索并利用简单的配位化学原理，在液相中合成和组装ZnO基异质结构纳米材料，发展了对异质结构纳米材料物相和形貌进行同时控制的新合成路线，并对所合成材料的微纳结构与性能之间的相关性进行了初步探讨。本论文主要内容归纳如下：1.以锌片作为基底及反应物，通过结合水热法和液相化学转化合成法，大规模地成功制备出了一种新型分级异质纳米结构——ZnO纳米棒/ZnS·(HDA)0.5杂化纳米片异质结构(HDA为1,6-己二胺)。1,6-己二胺可以与硫化锌纳米片的特定面优先配位，从而使其纵向生长速度显著低于横向扩展速度，有助于形成ZnS·(HDA)0.5杂化纳米片;1,6-己二胺通过N的配位插入纤维锌矿的夹层，形成ZnS·(HDA)0.5杂化纳米片结构。ZnS·(HDA)0.5杂化纳米片的密度和厚度可以简单地通过变换不同硫源以及直接调节1,6-己二胺和硫源的浓度来调控。产生的ZnO纳米棒/ZnS·(HDA)0.5杂化纳米片异质结构比ZnO纳米棒明显提高了水合肼的电化学催化性能。由于简单、有效，这种方法同样可以应用于制备各种具有大的晶格错配的杂化异质结构材料。2.通过两步水热法，首先在螯合剂(CH2)6N4作用下，通过液相合成制备ZnO纳米棒结构，然后在capping试剂PVP的存在下，在乙二醇/水体系中还原AgNO3，制备出ZnO纳米棒(ZnO-NRs)/Ag纳米粒子(Ag-NPs)的异质纳米结构。通过改变硝酸银的浓度来控制ZnO纳米棒上的Ag含量，并进一步影响光催化降解有机染料罗丹明B的行为，研究表明存在最佳Ag含量。这种合成方法简便易行，可以拓展到其它ZnO基贵金属或半导体异质纳米结构上的合成上。3.拓展锌片作为基底及反应物，通过两步水热法合成ZnO纳米棒(ZnO-NRs)/Ag纳米粒子(Ag-NPs)的异质纳米结构。Ag纳米粒子是通过在PVP/C6H5Na3O7·2H2O/NaBH4/H2O2体系中还原AgNO3所获得。实验结果表明：PVP分子作为capping试剂;柠檬酸盐溶液充当反应稳定剂;NaBH4作为还原剂，且通过添加双氧水来调节NaBH4的还原反应速率。通过调节反应物的浓度来控制Ag纳米粒子的形貌。研究表明了产物具有增强的光催化降解有机染料罗丹明B行为。

关键词： ZnO基异质纳米结构电化学传感光催化降解

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镉基半导体异质纳米结构的制备及性质研究

镉基半导体异质纳米结构的制备及性质研究

作者：杨芳红济南大学

学位级别：硕士

作为半导体纳米材料之一，镉基半导体异质纳米结构具有诸多优异的光学性能，例如：宽的吸收光谱，可调的、窄而对称的发射光谱等，其在荧光标记、LED器件和太阳能电池等领域具有重要的应用。本论文对镉基半导体异质纳米结构进行了系统... 详细信息

作为半导体纳米材料之一，镉基半导体异质纳米结构具有诸多优异的光学性能，例如：宽的吸收光谱，可调的、窄而对称的发射光谱等，其在荧光标记、LED器件和太阳能电池等领域具有重要的应用。本论文对镉基半导体异质纳米结构进行了系统的研究，首次制备了四元CdZnTeSe纳米晶体，并探索了镉基半导体异质结构的生长机理，丰富了镉基纳米材料的合成工艺和生长机理。为了获得近红外发光的纳米晶体，本文合成了多种形貌的三元CdTeSe和四元CdZnTeSe纳米晶体。CdTeSe和CdZnTeSe纳米晶的荧光峰位可以从650nm调节到800nm，达到了近红外光谱区。CdZnS壳层的包覆增强了多元纳米晶的发光效率和稳定性。同时研究了纳米晶的形貌与反应配体的关系。实验中采用十六胺和油酸做配体，分别得到了短棒状和四足状的CdZnTeSe纳米晶。由于近红外光谱在生物成像和细胞标记方面具有重要的意义，本文所制备的短棒状的纳米晶体在上述领域具有重要的潜在应用;而四足状的纳米晶体在太阳能电池和LED器件方面具有潜在的应用前景。为了解决水相CdTe基量子点的稳定性较差和毒性较大的问题，第三章中设计并合成了CdTe/CdZnS核壳结构量子点。ZnS和CdZnS无机壳层对CdTe量子点的包覆提高了核壳量子点的发光效率和稳定性。壳层包覆之后，量子点的发光效率提高到了60%以上。随着壳层厚度的增加，CdTe/CdZnS核壳量子点的发射光谱出现了较大的红移;而CdTe/ZnS核壳量子点的红移较小，只有15nm，这与异质结构的类型有关。研究发现，核壳量子点的发光峰位与核的大小和壳层的厚度有很大的关系。X射线衍射和荧光寿命测试证明了壳层材料在量子点表面的外延生长。由于制备的量子点具有高的荧光效率、可调的发光峰位和较低的毒性，它们在生物荧光成像和荧光标记等方面具有潜在的应用前景。为了获得水溶性的合金CdTeSe量子点，第四章采用溶剂热法，以巯基丙酸（MPA）和L-半胱氨酸（L-Cys）为配体，制备了三元CdTeSe量子点。实验中发现，L-Cys作稳定剂的CdTexSe1-x量子点的稳定性和荧光强度都要强于MPA作稳定剂的CdTexSe1-x量子点。为了研究量子点的组成对其发光性质的影响，在量子点制备过程中调整了Se/Te的比例。随着组成的改变，CdTeSe量子点的禁带宽度和发光峰位出现了移动。同时研究了反应溶液的pH值对量子点的生长动力学的影响。随着pH值的增加，量子点的生长速率变快。本文使用了紫外-可见吸收光谱，光致发光光谱（PL），X射线衍射和透射电镜对量子点进行了表征。经过CdS无机壳层包覆之后，CdTexSe1-x/CdS核壳量子点的荧光强度和稳定性得到了极大地提高，同时伴随着PL光谱的红移。由于上述核壳量子点具有优异的光学性质，它们在荧光标记和LED器件等方面具有重要的潜在应用。为了研究镉基半导体异质纳米结构的生长机理，本文中制备了CdS/CdTe异质结构，并在上面沉积了Au纳米颗粒，探究了它们的生长机理。CdS/CdTe异质结构的形貌为四足状。四足的生长经历了初试阶段的快速生长和随后的Ostwald熟化生长过程。Ostwald熟化生长导致四足的端部被消融，从而形成了头部细、中间粗的‘纺锤状’结构四足。值得注意的是，这种‘纺锤状’的四足是首次被合成出来。之后，在四足结构上沉积了Au纳米颗粒，并对CdS/CdTe-Au异质结构进行了光催化的测试。Au纳米颗粒的存在使得电子容易传导出来，从而很好地降解甲基橙等有机物。CdS/CdTe异质结构的光电性能优异，值得人们进行深入的研究。为了研究CdS纳米棒及其异质结构的生长机理，第六章采用种子生长法制备了CdS纳米棒，并在纳米棒上沉积了Au和CuS纳米颗粒。通过研究发现，CdS纳米棒的不同晶面具有不同的反应活性，纳米棒的±{0001}晶面相对于侧面具有更高的反应活性。因此，Au纳米颗粒和CuS纳米颗粒会选择性的沉积在CdS纳米棒的端部。CdS-Au和CdS-CuS异质纳米结构具有优异的光电性能，在光催化、太阳能电池等领域具有潜在的应用价值，值得进行深入的研究。

关键词：量子点荧光异质纳米结构 CdTeSe CdS

PbS-Au异质纳米结构的化学合成、结构表征和反应机理研究

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PbS-Au异质纳米结构的化学合成、结构表征和反应机理研究

多色荧光特性Ag2S-ZnS异质纳米结构的可控合成与光学性质研究

中国化学会第27届学术年会

作者：黄守双彭军军杨剑彭峰余皓王红娟华南理工大学化学与化工学院

随着单组分纳米晶体的制备技术与性质研究逐渐成熟和深入,那么基于多元组分的纳米晶体组装起来的具有多重功能、优异性能的异质纳米结构就成为研究的重点。鉴于硫化铅和金纳米颗粒在晶体结构

关键词：异质纳米结构可控组装反应机制

来源： cnki会议评论

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多色荧光特性Ag2S-ZnS异质纳米结构的可控合成与光学性质研究

CdSe/SiO_2异质复杂纳米结构的可控制备

中国化学会第28届学术年会

作者：沈淑玲王强斌中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所纳米生物医学部/国际实验室

＜正＞异质结构多功能纳米材料组成、结构及其性质的多样性是单一成分纳米颗粒或其混合物所不具备的。利用纳米技术构筑多功能异质结构纳米材料,满足生物医学、信息技术和能源等前沿领域的发展要求,是

关键词：多色荧光 Ag2S-ZnS 异质纳米结构可控合成

来源： cnki会议评论

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微纳电子技术 2010年第5期47卷 304-307,320页

作者：郭新峰李壮辉陈兰莉南阳理工学院河南南阳473004

复杂纳米结构至今依然是材料领域研究的前沿。采用简单的气相合成法,通过反应温度选择和初始反应物配方设计,实现了复杂形貌CdSe/SiO2异质纳米结构的可控制备,在直径为100nm左右的一维纳米棒端部成功嫁接了直径约400nm的碗状SiO2纳米空... 详细信息

复杂纳米结构至今依然是材料领域研究的前沿。采用简单的气相合成法,通过反应温度选择和初始反应物配方设计,实现了复杂形貌CdSe/SiO2异质纳米结构的可控制备,在直径为100nm左右的一维纳米棒端部成功嫁接了直径约400nm的碗状SiO2纳米空心球。通过XRD,FESEM,HRTEM,EDS和SAED等手段分析试样的形貌、成分和晶体学特征。XRD测试表明,生成产物是CdSe和SiO2的复合材料;EDS分析进一步确认一维纳米棒和碗状空心球的化学成分分别为CdSe和SiO2;HRTEM和SAED测试表明,CdSe纳米棒是沿[0002]方向生长的单晶结构,SiO2纳米空心球为非晶结构。这种新奇的异质纳米结构可以作为未来纳米靶向药物的载体材料。

关键词： CdSe/SiO2 异质纳米结构热蒸发法单晶非晶