跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(44.200.86.95) 您好!臺灣時間:2024/05/30 05:55
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

: 
twitterline
研究生:施玟伶
研究生(外文):Wen-Lin Shih
論文名稱:氧化鋅/銀奈米複合結構之製備及特性研究
論文名稱(外文):The Fabrication and Characterization of Zinc Oxide/Silver Nanocomposites
指導教授:王錫福
口試委員:徐永富林永仁林鵬曾俊元
口試日期:2008-07-17
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:材料科學與工程研究所
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:132
中文關鍵詞:水溶液法氧化鋅奈米柱界面活性劑無電鍍銀氧化鋅/銀奈米複合結構
外文關鍵詞:Aqueous Solution RouteZinc Oxide NanorodsSurfactantElectroless SilverZinc Oxide/Silver Nanocomposites
相關次數:
  • 被引用被引用:5
  • 點閱點閱:331
  • 評分評分:
  • 下載下載:12
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
本論文中包含有四個研究主題,分別是利用射頻磁控濺鍍發製作氧化鋅緩衝層、旋轉塗佈法增加氧化鋅緩衝層之優選性及均勻性、低溫水溶液法製備一維氧化鋅奈米柱、無電鍍法製備氧化鋅/銀奈米複合結構;利用X光繞射、場發射電子顯微鏡、陰極激發光譜以及拉曼光譜,對不同參數下合成之ㄧ維氧化鋅奈米柱及氧化鋅/銀奈米複合結構進行分析與討論。
本研究藉由磁控濺鍍法製備具有優選方向之氧化鋅緩衝層,再利用熱分解醋酸鋅的方式更進一步加強氧化鋅緩衝層的結晶性質,使緩衝層達到良好的優選方向及一致性,以利於氧化鋅奈米柱沿c軸方向的生長。介面活性劑的添加,對於限制氧化鋅奈米柱的直徑分佈及其分離性有顯著的影響;利用介面活性劑輔助多次成長之氧化鋅奈米柱,可提高其長徑比達50之多。最後應用前述方法製備之ㄧ維氧化鋅奈米柱為基板,經由表面改質的過程使氧化鋅奈米柱表面帶有Sn2+(ad),利用無電鍍法還原銀離子於氧化鋅奈米柱的表面形成氧化鋅/銀奈米複合結構。
In this study, we synthesized ZnO/Ag nanocomposites by low-temperature solution route. There are four topics in this thesis, including the fabrication and investigation of ZnO buffer layer, ZnO nanorods, surfactant-assisted ZnO nanorods and ZnO/Ag nanocomposites synthesized by electroless route.
Firstly, we sputtered a layer of ZnO buffer layer on Si substrates by using RF sputtering and improved the preferred orientation of it by the decomposition of zinc acetate alcoholic solution. Afterwards, the well-aligned ZnO nanorod were synthesized by low-temperature solution route. High aspect ratio ZnO nanorods would be growth successfully by the assisted of surfactant through multi-step growth. Via the surface modification of ZnO nanorods by tin ions, ZnO/Ag nanocomposites could be grew by electroless silver process.
摘要i
Abstractii
誌謝iii
目錄iv
表目錄vii
圖目錄viii
第一章 緒論1
1.1奈米科技的演進與奈米氧化鋅之應用1
1.2奈米複合材料的演進與發展4
1.3研究動機與目的6
第二章 理論基礎與文獻回顧7
2.1氧化鋅的基本性質與結構7
2.1.1氧化鋅結構與特性7
2.1.2氧化鋅光電特性8
2.1.3氧化鋅的電性10
2.1.4氧化鋅的光學性質12
2.1.4.1紫外光 (UV emission,3.3 eV)12
2.1.4.2綠光 (Green emission,2.34 eV)13
2.1.4.3橘光(Orange emission,1.97 eV)15
2.2奈米材料特殊性質16
2.2.1量子尺寸效應17
2.2.2小尺寸效應18
2.2.3表面效應19
2.2.4宏觀量子穿隧效應20
2.2.5介電限域效應21
2.2.6其它奈米尺度效應22
2.3準一維奈米材料23
2.4一維奈米材料成長機制25
2.5一維奈米材料製備方法27
2.5.1化學氣相沉積法27
2.5.2氣-液-固磊晶成長法28
2.5.3模板法28
2.5.4水熱法29
2.6水溶液法製備氧化鋅奈米結構及其成長機31
2.7氧化鋅/銀奈米複合結構之研究與應用41
第三章 實驗步驟與分析方法49
3.1實驗流程49
3.2實驗材料及藥品50
3.2.1基板材質50
3.2.2實驗試藥50
3.3實驗設備51
3.4實驗步驟與流程53
3.4.1基板前置處理53
3.4.2緩衝層製備55
3.4.2.1射頻磁控濺鍍法製備氧化鋅緩衝層55
3.4.2.2旋轉塗佈法修正氧化鋅緩衝層56
3.4.3水溶液法製備氧化鋅奈米柱57
3.4.4無電鍍法製備氧化鋅/銀奈米複合結構58
3.5分析設備與方法61
3.5.1氧化物成分與晶體結構分析61
3.5.2氧化物表面及斷面結構分析62
3.5.3氧化物結晶性質分析63
3.5.4氧化物光學性質分析63
第四章 結果與討論64
4.1氧化鋅緩衝層之分析64
4.1.1表面形貌分析64
4.1.2微結構分析69
4.2水溶液法製備氧化鋅奈米柱分析71
4.2.1氧化鋅成核機構討論71
4.2.2不同反應溶液組成及其微結構分析75
4.2.3不同反應溶液濃度及其微結構分析80
4.2.4改變反應溶液pH值及其微結構分析83
4.2.5不同反應時間及其微結構分析86
4.3界面活性劑輔助氧化鋅奈米柱生長之分析89
4.3.1界面活性劑輔助之氧化鋅奈米柱及其微結構分析89
4.3.2改變介面活性劑濃度之生長及其微結構分94
4.3.3多次成長之氧化鋅奈米柱及其微結構分析99
4.4氧化鋅/銀奈米複合結構研究及其分析108
4.4.1不同還原劑之相組成及其微結構分析109
4.4.2不同反應溫度之相組成及其微結構分析114
4.4.3不同反應物濃度之相組成及其微結構分析117
4.4.4不同反應時間之相組成及其微結構分析120
4.4.5多次披覆之氧化鋅/銀奈米複合結構124
第五章 結論126
參考文獻128
【1】陳浩銘、劉如熹、胡淑芬,奈米通訊,第十二卷,第四期,2005。
【2】施周,”環境奈米技術”,五南圖書,2006。
【3】李言榮,謝孟賢,惲正中,張萬里,電子工業出版社,2005。
【4】Banerjee D.,Jo S. H. ,Ren Z. F.,Adv. Mater. 16 (2004) 2028。
【5】Chengchao Li,Limiao Li,Zhifeng Du,Hongchun Yu,Yingying Xiang,Yuan Li,Yong Cai and Taihong Wang,Nano Tech. 19 (2008) 035501。
【6】Guang Zhou,Jiancheng Deng,Mater. Sci. in Semiconductor Processing 10 (2007) 90–96。
【7】A. L. Stroyuk, V. V. Shvalagin,and S. Ya. Kuchmii,Theo. and Exp. Chem. Vol.40 No.2 (2004)。
【8】Ruey-Chi Wang,Chuan-Pu Liu,Jow-Lay Huang,and Shu-Jen Chen,App. Phys. Let. 88 (2006) 023111。
【9】Hui Zang,Deren Yang,Xiangyang Ma,and Duanlin Que,J. Phys. Chem. B 109 (2005) 17055-17059。
【10】Matt Law, Lorie Greene, Justin C. Johnson,,Richard Saykally, and Peidong Yang,Nature Mater. Vol. 4 (2005)。
【11】Patcharee Charoensirithavorn,and Susumu Yoshikawa,The 2nd Joint International Conference on “Sustainable Energy and Environment (SEE 2006)” 21-23 November 2006, Bangkok, Thailand。
【12】周森,"複合材料-奈米•生物技術",全威圖書,民91。
【13】閻子峰,”奈米催化技術”,化學工業出版社,2003。
【14】Lao, J. Y.,Wen, J. G.,Ren, Z. F.,Nano Lett. 2 1287 (2002)。
【15】Law, M.,Greene, L. E.,Radenovic, A.,Kuykendall, T.,Liphardt, J. and Yang, P.,J Phys Chem B Vol.110 No.45 22652-63(2006)。
【16】Ali, M.,Sarma, D. D.,J Nanosci. Nanotech. Vol.7 No.6 1960-4 (2007)。
【17】Hung-Chou Liao,Pai-Chia Kuo,Chin-Ching Lin,and San-Yuan Chen,J. Vac. Sci. Tech. B (2006)。
【18】Chen, Y. W.,Liu, Y. C.,Lu, S. X.,Xu, C. S.,Shao, C. L.,Wang, C.,Zhang, J. Y.,Lu, Y. M.,Shen, D. Z. and Fan, and X. W.,J Chem. Phys Vol.123 (2005)。
【19】Basudev Pradhan,Sudip K. Batabyal and Amlan J. Pal,Solar Energy Materials & Solar Cells 91 (2007) 769–773。
【20】Shashikant Patole et al.,J. Mater. Sci Vol. 41 (2006) 5602~5607。
【21】L. Vayssiere,K. Keis,A. Hagfeldt,and S.E.Lindquist,Chem. Mater. Vol.13 4395 (2001)
【22】Feng Peng et al.,Korean J. Chem. Eng. Vol.24 (6) 1022-1026(2007)。
【23】L. Solymar,D. Walsh,”Electrical Properties of Materials”,Oxford,1970。
【24】Shashikant Patole et al.,J. Mater. Sci. Vol.41 5602-5607。
【25】Ruey-Chi Wang,Chuan-Pu Liu,Jow-Lay Huang and Shu-Jen Chen,App. Phys. Let. Vol.88 023111 (2006)。
【26】Sung Jin An,Jee Hae Chae, Gyu-Chul Yi,and Gil H. Park,Appl. Phys. Let. 92,121108(2008)_。
【27】Lili Wu el al.,Opt. Mater. Vol.28 418-422 (2006)。
【28】K. Vanheusden, W. L. Warren, C. H. Seager, D. R. Tallant, and J. A. Voigt,J. App. Phys. Vol.79 (10), 15 May (1996)。
【29】W. Li,D. Mao,F. Zhang,X. Wang,X. Liu,S. Zou,Y. Zhu,Q. Li and J. Xu,Nucl. Instr. And Meth. B Vol.169,pp.1188(2002)。
【30】N. E. Hsu, W. K. Hung, and Y. F. Chen,J. App. Phys. Vol.96 No.8 (2004)。
【31】Yu Hang Leunga, Aleksandra B. Djurisic, Zheng Tong Liua, Dan Li,J. Phys. And Chem. In Solid (2007)。
【32】《科學發展》2004年10月,382期,68∼71頁。
【33】S.S. Brenner and G. W. Sears,Acta Metall.,Vol.4(1965)。
【34】P.D. Yang,Y.Y. Wu and R. Fan,Int. J. Nanoscience l Vol.1(2002)。
【35】R.S. Wagner and W. C. Ellis,App. Phys. Let.Vol.4(5),pp.89(1964)。
【36】W.E. Buhro,T.J. Trenttler and K.M. Hickman,Science Vol.270,pp.1791(1995)。
【37】P. Yang and C.M. Lieber,Science Vol.273,pp.1836(1996)。
【38】Ruey-Chi Wang,Chuan-Pu Liu ,Jow-Lay Huang and Shu-Jen Chen,App. Phys. Let. 88,023111(2006)。
【39】Jih-Jen Wu and Sai-Chang Liu,Adv. Mater. 14,No.3(2002)。
【40】H.W. Liang,Y.M. Lu,D.Z. Shen,B.H. Li, Z.Z. Zhang,Solid State Communications 137 (2006)。
【41】M. Lorenz,J. Lenzner,E.M. Kaidashev,H. Hochmuth and M. Grundmann,Ann. Phys. (Leipzig) 13,No. 1 – 2,39 – 42 (2004)。
【42】Ching-Jung Yang,Shun-Min Wang,Shih-Wei Liang,Yung-Huang Chang and Chih Chen,App. Phys. Let. 90,033104(2007)。
【43】Hamin Zhang,Xie Quan,Shou Chen and Huimin Zhao,App. Phys. A 89,673-679(2007)。
【44】Michael N.R. Ashfold, Rachel P. Doherty,N. George Ndifor-Angwafor, D. Jason Riley and Ye Sun,Thin Solid Film 515,8679-8683(2007)。
【45】Bin Liu and Hua Chun Zeng,J. AM. CHEM. SOC.125, 4430-4431(2003)。
【46】Apurba Dev,Soumitra Kar,Supriya Chakrabarti and Subhadra Chaudhuri,Nanotechnology 17,1533–1540(2006)。
【47】X.M. Sun,X. Chen,Z.X. Deng and Y.D. Li,Mater. Chem. and Phys. 78,99–104(2002)。
【48】Jason B. Baxter and Eray S. Aydil,APPLIED PHYSICS LETTERS 86, 053114 (2005)。
【49】Y. F. Hsu,Y. Y. Xi, A. B. Djurisic and W. K. Chan,App. Phys. Let. 92, 133507 (2008)。
【50】Huimin Gao,Guojia Fang,Mingjun Wang,Nishuang Liu,Longyan Yuan,Chun Li,Lei Ai,Jing Zhang,Conghua Zhou,Sujuan Wu ,Xingzhong Zhao,Materials Research Bulletin(2008)。
【51】Matt Law,Lorie Greene,Justin C. Johnson,Richard Saykally and Peidong Yang,Nature Materials Vol.4(2005)。
【52】Lionel Vayssieres,Pure App. Chem. Vol.78 No.9,pp1741-1747(2006)。
【53】A. Wander and N. M. Harrison,J. of Chem. Phys. Vol.115,No.5(2001)。
【54】Lionel Vayssieres,App. Phys. A 89,1-8(2007)。
【55】Ye Sun, D. Jason Riley, and Michael N. R. Ashfold,J. Phys. Chem. B 110,15186~15192(2006)。
【56】Juan Zhao,J. of Europe. Ceramic Soc. 26,2769-2775(2006)。.
【57】Ke Yu,Zhengguo Jin,Xiaolin Liu,Zihfeng Liu,Yanan Fu,Mater. Let.61,2775-2778(2007)。
【58】Xiaoyun Ye,Yuming Zhou,Jing Chen,Yanqing Sun and Zhiqiang Wang,Mater. Let.(2007)。
【59】Apurba Dev and Subhadra Chaudhuri,Nanotech.18,175607(2007)。
【60】Humin Gao,Guojin Fang,Minjin Wang,Nishung Liu,Longyan Yuan,Chun Li,Lei Ai,Jin Zhang,Conghua Zhou,Sujuan Wu and Xingzhou Zhao,Mater. Res. Bull.(2008)。
【61】Matt Law,Lorie Greene,Justin C. Johnson,Richard Saykelly and PeiDong Yang,Nature Mat. Vol.4(2005)。
【62】Yuanhui Zheng, Lirong Zheng,Yingying Zhan,Xingyi Lin,Qi Zheng and Kemei Wei,Inorg. Chem 46,6980-6986(2007)。
【63】Murray J. Height,Stoiris E. Pratsinis,Okorn Mekasuwandumrong,Piyasan Praserthdam,App. Catalysis B:Environment 63,305-312(2006) 。
【64】Wei Song,Yanfei Wang,Hailong Hu and Bing Zhao,J. of Raman Spec. 38,1320-1325(2007)。
【65】Steven S.Hegedus and Ruhi Kaplan,Progress in Photovoltaic:Res. App.10,257-269(2002)。
【66】X. D. Zhang,Y. Zhao,Y. T. Gao,F Zhu,C.C. Wei,X.L. Chen,J. Sun,G.F. Hou,X.H. Geng and S.Z. Xiong,J. of Noncrystal Solid 352,1863-1867(2006)。
【67】Li Duan,App. Phys. Let. 88,232110(2006)。
【68】Jae Bin Lee,Thin Solid Film 423,262-266(2003)。
【69】Robert W. Balluffi,Samuel M. Allen,W. Craig Carter,Kinetics of Materials,Chap.12。
【70】N. Lepot et al.,Mate. Let. 61(2007)。
【71】Jinxia Duan et al.,Mate. Let. (2006) 。
【72】X. M. Lin et al.,J. of Crystal Growth 270(2004)。
【73】Soumitra Kar et al. ,J. Phys. Chem. B 2006, 110, 17848-17853。
【74】Apurba Dev et al.,J. Phys. Chem. B 2006, 110, 14266-14272。
連結至畢業學校之論文網頁點我開啟連結
註: 此連結為研究生畢業學校所提供,不一定有電子全文可供下載,若連結有誤,請點選上方之〝勘誤回報〞功能,我們會盡快修正,謝謝!
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top
無相關期刊