跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(3.236.110.106) 您好!臺灣時間:2021/07/25 07:46
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

我願授權國圖
: 
twitterline
研究生:楊錦鳳
研究生(外文):Chin-Feng
論文名稱:以低溫水熱法合成氧化銦與錫摻雜氧化銦奈米立方體
論文名稱(外文):Low-temperature hydrothermal synthesize of In2O3 and Sn-doped In2O3 nanocubes
指導教授:何永鈞
指導教授(外文):Yung-Chium Her
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:材料工程學系所
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:61
中文關鍵詞:水熱法氧化銦奈米立方體
外文關鍵詞:hydrothermalIn2O3nanocubes
相關次數:
  • 被引用被引用:0
  • 點閱點閱:111
  • 評分評分:
  • 下載下載:0
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本研究是以水熱法低溫合成出大面積氧化銦(In2O3)和錫摻雜氧化銦(Sn-doping In2O3)奈米結構。實驗中是以二次去離子水(MilliQ water)為溶劑,所使用之前驅物為InCl3•4H2O、尿素(NH2)2CO和PVP,經由超音波振盪器將含有前驅物之溶液均勻混合後,放入矽晶片基板於烘箱持溫一段時間。實驗結果發現,以InCl3•4H2O、尿素(NH2)2CO和PVP為實驗配方,在90°C沉積24h,可以在矽基板順利合成出大面積的In2O3奈米立方結構(nanocubes)。初合成的In2O3奈米立方晶體(nanocubes)長度大約在500-600nm,透過XRD、ESCA和TEM的儀器檢驗,證明其確實為氧化銦的立方鐵錳礦(bixbyite structure)結構,屬於立方晶系(cubic)結構。除此之外,我們也以InCl3•4H2O、SnCl4•5H2O、尿素(NH2)2CO和PVP為實驗配方,在90°C沉積24h,可以在矽晶片基板順利合成出大面積的Sn-doped In2O3奈米結構,由EDS、XRD、ESCA、FTIR和TEM的分析,可以確定In2O3奈米結構中確實有錫成份的存在,而且錫的摻雜量約在3-5at%左右。
This research involves low-temperature hydrothermal synthesis of nano structured In2O3 and Sn-doping In2O3 in large superficial measure. In lab experiment, MilliQ water is employed as solvent while urea, PVP and InCl3∙4H2O as precursors. Ultrasonicator is used to well mix precursor-contained solution, which is then transferred to silicon substrates and hold temperature in oven for a period. Experiment result indicates that through a 24-hour deposition at 90°C, the recipe of InCl3∙4H2O, urea and PVP is able to synthesis large area of In2O3 nanocubes on Silicon substrates. Initially synthesized In2O3 nanocubes possesses a length between 500-600 nm. Inspected by XRD, ESCA and TEM, the nanocubes are confirmed as bixbyite structure of In2O3, which is a cubic structure system. Furthermore, through 24-hour deposition at 90°C, an alternative recipe of InCl3∙4H2O, SnCl4∙5H2O, urea and PVP synthesized large area of Sn-doped In2O3 nanocubes on Silicon substrates. Via analysis and inspection using EDS, XRD, ESCA, FTIR and TEM, it is confirmed that tin exists among In2O3 nanocubes with a doping content 3-5 at%.
致謝…………………………………………………………………………… III
中文摘要……………………………………………………………………… IV
英文摘要……………………………………………………………………… V
目錄…………………………………………………………………………… VI
圖目錄………………………………………………………………………… VIII
第一章 緒論…………………………………………………………………… 1
第二章 文獻回顧……………………………………………………………… 3
21 奈米材料的特性………………………………………………………… 3
22 奈米材料的分類………………………………………………………… 6
221 零維奈米材料…………………………………………………………… 7
222 一維奈米材料…………………………………………………………… 8
223 二維奈米材料…………………………………………………………… 8
23 一維奈米線……………………………………………………………… 9
231 純元素奈米線…………………………………………………………… 9
232 金屬氧化物奈米線……………………………………………………… 10
233 化合物半導體奈米線……………………………………………… 11
234 化合物超導體奈米線……………………………………………… 11
24 氧化銦晶體結構與特性………………………………………………… 12
25一維氧化銦(In2O3)奈米材料的應用……………………………………… 14
251 短波長雷射(short-wavelength laser)………………………………… 14
252 場發射顯示器(Field emission display,FED)………………………… 15
253 氣體偵測器的應用……………………………………………………… 16
254 場效電晶體開關…………………………………………………… 20
26 一維In2O3奈米結構製程與成長機制……………………………… 21
261 氣相輸送製程(vapor-phase transport process)…………………… 22
262 模板法製程…………………………………………………………… 24
263 水熱法製程……………………………………………………………… 25
27 Sn摻雜In2O3奈米結構…………………………………………………… 27
第三章 實驗方法和步驟……………………………………………………… 29
31 實驗設計簡介…………………………………………………………… 29
32 基材的準備與處理……………………………………………………… 31
321 基板的選擇……………………………………………………………… 31
322 基板的清洗……………………………………………………………… 31
33 水熱法…………………………………………………………………… 31
34 退火製程………………………………………………………………… 32
35 掃描式電子顯微鏡(SEM)分析…………………………………………… 32
36 穿透式電子顯微鏡(TEM)分析…………………………………………… 33
37 化學組態分析(ESCA)…………………………………………………… 33
38 X光繞射儀(XRD)分析…………………………………………………… 33
39傅立葉轉換紅外線光譜儀(FT-IR)………………………………………… 34
第四章 實驗結果與分析……………………………………………………… 35
41 基材的設計與配方選用………………………………………………… 35
42 金屬銦類(InCl3)濃度變化的影響…………………………………… 37
43 尿素((NH2)2CO)濃度變化的影響………………………………… 40
44 溫度變化的影響……………………………………………………… 42
45 時間變化的影響……………………………………………………… 45
46 氧化銦晶體結構分析………………………………………………… 48
47 錫摻雜氧化銦(Sn-doped In2O3)……………………………………… 55
第五章 結論………………………………………………………………… 59
參考文獻……………………………………………………………………… 60
[1]J.Z.Z. Wang, A.Grots, X. He, Solid State Communications, 144, 118 (2007).
[2]N. Dougami, T. Takada, Sensors and Actuators, B 93, 316 (2003).
[3]G. Jo, W.K. Hong, J. Maeng, T.W. Kim, G. Wang, A. Yoon, S.S. Kwon, S. Song, T. Lee, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 313, 308 (2008).
[4]J. H. W. De Wit, Journal of Solid State Chemistry , 20, 143 (1977).
[5]H. Yamaura, K. Moriya, N. Miura, N. Yamazoe, Sensors and Actuators, B 65, 39 (2000).
[6]M. Epifani, E. Comini, J. Arbiol, R. D′ıaz, N. Sergent, T. Pagnier, P. Siciliano, G. Faglia, J.R. Morante, Sensors and Actuators, B 130, 483 (2008).
[7]C. Li, D. Zhang, X. Liu, S. Han, T. Tang, J. Han, C. Zhou, Appl. Phys. Lett. 82, 1613 (2003).
[8]C. Cantalini, W. Wlodarski, H.T. Sun, M.Z. Atashbar, M. Passacantando, A.R. Phani, S. Santucci, Thin Solid Films, 350, 276 (1999).
[9]C. Li, D. Zhang, S. Han, X. Liu, T. Tang, B. Lei, Z. Liu, C. Zhou, Ann. N.Y. Acad. Sci., 1006, 104 (2003).
[10]A.El Hichou, A.Kachouane, J.L.Bubendorff, M.Addou , J.Ebothe, M.Troyon, A.Bougrine , Thin Solid Films, 458, 263 (2004).
[11]G. Neri, A. Bonavita, G. Micali, G. Rizzo, E. Callone, G. Carturan, Sensors and Actuators B 132, 224 (2008).
[12]淺談納米材料結構性質及其半導體特性 遼寧信息職業技術學院 王玉艳
[13]J. Kim, W. A. Anderson, Nano Lett., 6(7), 1356 (2006).
[14]氧化鋅奈米線陣列/奈米粒複合膜於染料敏化型太陽能電池之應用 國立成功大學化工系 吳季珍等
[15]S.S. Sun, Solar Energy Materials & Solar Cells, 85, 261 (2005).
[16]T. Stergiopoulos, S. Karakostas, P. Falaras, Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry, 163, 331 (2004).
[17]Y. Huang, X. Duan, Y. Cui, L. J. Lauhon, K.H. Kim, C.M. Lieber, Science, 294 , 1313 (2001).
[18]S. Iijima, Nature, 354, 56 (1991).
[19]S. Aravamudhan, A. Kumar, S. Mohapatra, S. Bhansali, Biosensors and Bioelectronics, 22, 2289 (2007).
[20]Y. Lu , R.J. Knize, Applied Surface Science, 254, 1211 (2007).
[21]A.I. Hochbaum, R. Chen, R.D. Delgado, W. Liang, E.C. Garnett, M. Najarian, A. Majumdar, P. Yang, Nature, 451, 163 (2008).
[22]D. Wang, Nano letters, 7, 323 (2007).
[23]N.A. Melosh, A. Boukai, F. Diana,B. Gerardot, A. Badolato, P.M. Petroff, J.R. Heath, Science, 300, 112 ( 2003).
[24]A. Hu, X. Yao, M. Winter, H. Zhou, N. Sakai, M.R. Koblischka, M. Murakami, I. Hirabayashi, Physica, C 426, 441 (2005).
[25]A. Ambrosini, A. Duarte, K.R. Poeppelmeier, Journal of Solid State Chemistry , 153, 41 (2000).
[26]T.O. Mason, G.B. Gonzalez, D.R. Kammler, N. Mansourian-Hadavi, B.J. Ingram, Thin Solid Films, 411, 106 (2002).
[27]C. Liang, G. Meng, Y. Lei, F. Phillipp, L. Zhang, Adv. Mater., 13, 1330 (2001).
[28]S. Q. Li, Y. X. Liang, T. H. Wang, Appl. Phys. Lett., 87, 143104 (2005).
[29]取向和非取向In2O3納米線的場發射研究 福州大學電子科學與應用物理系 胡利勤等
[30]J. Xu, X. Wang, J. Shen, Sensors and Actuators, B 115, 642 (2006).
[31]以靜電霧化沉積法鍍製氧化錫氣體偵測薄膜 國立中山大學 碩士論文 柯日弘
[32]V. Brinzari, G. Korotcenkov, M. Ivanov, V. Nehasil, V. Matolin, K. Makšek, M. Kamei, Surface Science, 601, 5585 (2007).
[33]Y.X. Chen, M. Lewis, W.L. Zhou, Journal of Crystal Growth, 282, 85 (2005).
[34]Y. Kajikawa, S. Noda, Applied Surface Science, 245, 281 (2005).
[35]Z.Y. Yuan, B.L. Su, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects, 241, 173 (2004).
[36]M. Motoyama, Y. Fukunaka, T. Sakka, Y. H. Ogata, S. Kikuchi, Journal of Electroanalytical Chemistry, 584, 84 (2005).
[37]K. Zhu, H. He, S. Xie, X. Zhang, W. Zhou, S. Jin, B. Yue, Chemical Physics Letters, 377, 317 (2003).
[38]L. Dong, Y. Chu, Y. Zhang, Materials Letters, 61, 4651 (2007).
[39]R. Yoshida, Y. Suzuki, S. Yoshikawa, Journal of Solid State Chemistry, 178, 2179 (2005).
[40]K. W. Kolasinski, Current Opinion in Solid State and Materials Science, 10, 182 (2006).
[41]N. Du, H. Zhang, H. Sun, D. Yang, Materials Letters, 61, 235 (2007).
[42]T.S. Ko, C.P. Chu, J.R. Chen, T.C. Lu, H.C. Kuo, S.C. Wang, Journal of Crystal Growth, 310, 2264 (2008).
[43]T. Gaoa, T. Wang, Journal of Crystal Growth, 290, 660 (2006)
[44]J. Zhang, X. Qing, F. Jiang, Z. Dai, Chemical Physics Letters, 371, 311 (2003).
[45]C.Y. Kuo, S.Y. Lu, T.Y. Wei, Journal of Crystal Growth, 285, 400 (2005).
[46]Q. Tang, W. Zhou, W. Zhang, S. Ou, K. Jiang, W. Yu, Y. Qian, Crystal Growth & Design, 5, 147 (2005).
[47] J.X. Wang, H.Y. Chen, Y. Gao, D.F. Liu, L. Song, Z.X. Zhang, X.W. Zhao, X.Y. Dou, S.D. Luo, W.Y. Zhou, G. Wang, S.S. Xie, Journal of Crystal Growth, 284, 73 (2005).
[48]H. Zhang, X. Ren, Z. Cui, Journal of Crystal Growth, 304, 206 (2007).
[49]D. Chen, L. Gao, Journal of Crystal Growth, 264, 216 (2004).
[50]以低溫水熱法生長二氧化錫奈米葉片及其在光光譜儀下之藍光現象 國立中興大學 碩士論文 吳哲耀
[51]二氧化錫奈米葉片的光激發藍光機制以及銦摻雜氧化錫奈米葉片的合成 國立中興大學 碩士論文 蔡鎮燦
[52]氧化銦納米粉制備及表徵研究 南京工業大學材料科學與工程學院 呂軍華等
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top