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离子注入Zn的Si(001)基片热氧化制备纳米ZnO团簇及其生长行为研究

付伟佳 刘志文 刘明 牟宗信 张庆瑜 关庆丰 陈康敏

离子注入Zn的Si(001)基片热氧化制备纳米ZnO团簇及其生长行为研究

付伟佳, 刘志文, 刘明, 牟宗信, 张庆瑜, 关庆丰, 陈康敏
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出版历程
  • 收稿日期:  2008-10-24
  • 修回日期:  2008-12-24
  • 刊出日期:  2009-04-05

离子注入Zn的Si(001)基片热氧化制备纳米ZnO团簇及其生长行为研究

  • 1. (1)大连理工大学三束材料改性国家重点实验室,大连 116024; (2)江苏大学材料科学与工程学院,镇江 212013
    基金项目: 

    国家自然科学基金 (批准号: 10605009, 10774018)和国家重点研究发展计划 (批准号: 2007CB616902)资助的课题.

摘要: 采用离子注入技术将Zn离子注入Si(001)基片,并在大气环境下加热氧化制备了ZnO纳米团簇.利用电子探针、薄膜X射线衍射仪、原子力显微镜和透射电子显微镜,对注入和热氧化后的薄膜成分、表面形貌和微观结构进行表征,探讨了热氧化温度以及注入剂量对纳米ZnO团簇的成核过程及生长行为的影响.结果表明,Zn离子注入到Si基片表面后形成了Zn纳米团簇,热氧化过程中Zn离子向表面扩散,在表面SiO2非晶层和Si基片多晶区的界面处形成纳米团簇.热氧化温度是影响ZnO纳米团簇结晶质量的一个重要参数.随着热氧化温度的升高,金属Zn的衍射峰强度逐渐变弱并消失,而ZnO的(101)衍射峰强度逐渐增强.当热氧化温度高于800 ℃以后,ZnO与SiO2之间开始发生化学反应形成Zn2SiO4.

English Abstract

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