簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表
研究生： 黃功傑
Kong Jay Huang
論文名稱： 氧化鋅奈米結構之成長與操控
Growth and Manipulation of ZnO Nanostructures
指導教授： 果尚志
S. Gwo
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 理學院 - 物理學系
Department of Physics
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 57
中文關鍵詞： 氧化鋅 、奈米結構 、奈米操控
外文關鍵詞： ZnO, nanowire, nanorod
相關次數： 點閱：2  下載：0 
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報

    • 本論文研究主題為利用化學氣相沈積法合成出氧化鋅的奈米結構以及量測其特性，並利用奈米操控系統（Nanomanipulater）操控這些奈米結構組裝成各種元件。

    在成長方面，我們合成出三種不同的氧化鋅奈米結構，分別為直徑在1 μm ∼3 μm、長度為10μm ∼20μm的氧化鋅奈米棒（Nano-Rod），以及直徑約在20 nm、長度為1μm ∼2μm的氧化鋅奈米線（Nano-Wire），與直徑約在150 nm、長度從數百奈米到數微米，四根柱狀結構相連的氧化鋅四腳柱（Tetrapod）。我們利用SEM（Scaning Electron Microscope）觀察這些結構的表面形貌。並且利用量測它們的光致激發（Photoluminescence，PL）光譜，來研究氧化鋅奈米結構的發光特性及結晶品質。

    在操控方面，我們利用裝在電子顯微鏡內之奈米操控系統（Nanomanipulater）操控這些奈米結構。將氧化鋅奈米線組裝於原子力顯微鏡（AFM）探針針尖。並且利用三根鎢針組裝出以氧化鋅奈米線為通道的場效電晶體（Field Effect Transistor, FET），以及量測該結構的電流電壓特性曲線。

    第一章 前言 -----------------------------------------------------------1 第二章 文獻回顧 -------------------------------------------------------3 2-1 氧化鋅材料 -------------------------------------------------3 2-2 VLS（Vapor-Liquid-Solid）機制 ------------------------------7 2-3 一維奈米材料在邏輯電路上之應用 ----------------------------10 第三章 實驗步驟 ------------------------------------------------------13 3-1 實驗流程 --------------------------------------------------13 3-2 試片前處理 ------------------------------------------------14 3-3 以化學氣象沉積法合成氧化鋅 --------------------------------15 3-4 樣品量測 --------------------------------------------------21 3-4-1 以SEM量測樣品的表面形貌 ----------------------------21 3-4-2 光致激發（Photoluminescence，PL）光譜量測------------22 3-5 奈米操控 --------------------------------------------------22 3-5-1 將氧化鋅奈米線組裝於原子力顯微鏡（AFM）探針上 -------23 5-2 以氧化鋅奈米線為通道的場效電晶體（FET）之製作 ---------26 第四章 實驗結果與討論 ------------------------------------------------27 4-1 產物形貌控制 ----------------------------------------------28 4-2合成氧化鋅一維奈米材料 ------------------------------------30 4-2-1 鋅源距離對氧化鋅奈米線的影響 ------------------------32 4-2-2 氧化鋅奈米線的選擇性(selective)成長 -----------------33 4-2-3 氧化鋅奈米線的PL光譜 -------------------------------37 4-3 以低溫合成氧化鋅四腳柱(tetrapod) --------------------------38 4-3-1 氧化鋅四角柱的成長機制 ------------------------------41 4-3-2 氧化鋅四腳柱的形貌控制 ------------------------------43 4-3-3 氧化鋅四腳柱的PL光譜 -------------------------------44 4-4 其他特殊結構 ----------------------------------------------46 4-5 將氧化鋅奈米線組裝於原子力顯微鏡（AFM）探針針尖 -----------49 4-6 組裝以氧化鋅奈米線為通道的場效電晶體 ----------------------50 第五章 結論 ----------------------------------------------------------54 第六章 參考資料 ------------------------------------------------------55

    第六章 參考資料

    1. Rao, A. M.; Richter, E.; Bandow, S.; Chase, B.; Eklund, P. C.; Williams, K. A.; Fang, S.; Subbaswamy, K. R.; Menon, M.; Thess, A.; Smalley, R. E.; Dresselhaus, G.; Dresselhaus, M. S. Science 275, 187 (1997).
    2. Alivisatos, A. P. Science 271, 933 (1996).
    3. Iijima, S. Nature 354, 56 (1991).
    4. Colbert, D. T.; Zhang, J.; McClure, S. M.; Nikolaev, P.; Chen, Z.; Hafner, J. H.; Owens, D. W.; Kotula, P. G.; Carter, C. B.; Weaver, J. H.; Rinzler, A. G.; Smalley, R. E. Science 266, 1218 (1994).
    5. Ivanov, V.; Nagy, J. B.; Lambin, Ph.; Lucas, A. Zhang, X. B.; Zhang, X. F.; Bernaerts, D.; Van Tendeloo, G.; Amelinckx, S.; Van Landuyt, J. Chem. Phys. Lett. 223, 329 (1994).
    6. Morales, A. M.; Lieber, C. M. Science 279, 208 (1998).
    7. Duan, X. F.; Lieber, C. M. Adv. Mater. 12 (2), 298 (2000).
    8. Wang, N.; Tang, Y. H.; Zhang, Y. F.; Lee, C. S.; Bello, I.; Lee, S. T. Chem. Phys. Lett. 299 (2), 237 (1999).
    9. M. Yazawa, M. Koguchi, A. Muto, M. Ozawa, and K. Hiruma, Appl. Phys. Lett. 61, 2051 (1992).
    10. X. Duan and C. M. Lieber, J. Am. Chem. Soc. 122, 188 (2000).
    11. M. S. Gudiksen and C. M. Lieber, J. Am. Chem. Soc. 122, 8801 (2000).
    12. Y. Li, G. W. Meng, and L. D. Zhang and F. Phillipp, Appl. Phys. Lett. 76, 2011 (2000).
    13. Michael H. Huang, S. Mao, H. Feick, H. Yan, Y. Y. Wu, H. Kind, E. Weber, R. Russo, P. Yang, Science 292, 1897 (2001).
    14. Michael H. Huang, Yiying Wu, Henning Feick, Ngan Tran, Eicke Weber, and Peidong Yang, Adv. Mater. 13, 113 (2001).
    15. Seu Yi Li, Chia Ying Lee, Tseung Yuen Tseng, Journal of Crystal Growth 247 , 357 (2003).
    16. Pai-Chun Chang, Zhiyong Fan, Dawei Wang, Wei-Yu Tseng, Wen-An Chiou, Juan Hong, and Jia G. Lu, Chem. Mater. 16, 5133 (2004).
    17. Y. W. Heo, L. C. Tien, D. P. Norton, B. S. Kang, F. Ren, B. P. Gila and S. J. Pearton, Appl. Phys. Lett. 85, 11 (2004).
    18. S. Hong , T. Joo, Won Il Park, Y. H. Jun, and G. C. Yi, Appl. Phys. Lett. 83, 20 (2003).
    19. Z. Fan, D. Wang, P.-C. Chang, W.-Y. Tseng, and J. G. Lu Appl. Phys. Lett. 85 , 24 (2004).
    20. Z. K. Tang, G. K. L. wong, P.Yu, M. Kawasaki, A. Ohtomo, H. Koinuma and R. Segawa, Appl. Phys. Lett. 72, 3270 (1998).
    21. D. M. Bagnall, Y. F. Chen, Z. Zhu, Y, Yao, S. Koyoma, M. Y. Shen and T. Goto, Appl. Phys. Lett. 70, 2230 (1997).
    22. D. C. Reynolds, D. C. Lock and B. Jogay, Solid State Commun. 99, 873 (1996).
    23. E. M. Wong and P. C. Searson, Appl. Phys. Lett. 74, 2939 (1999).
    24. W. S. Hu, Z. G. Liu, R. X. Wu, Y. F. Chen, W. Ji, T. Yu and D.Feng, Appl. Phys. Lett. 71, 548 (1997).
    25. Y. Li, G. W. Meng, and L. D. Zhang and F. Phillipp, Appl. Phys. Lett. 76, 2011 (2000).
    26. Y. Wu, P. Yang, Chem. Mater. 12, 605 (2000).
    27. C. C. Chen, C. C. Yeh, Adv. Mater. 12, 738 (2000).
    28. Z. G. Bai, D. P. Yu, H. Z. Zhang, Y. Ding, X. Z. Gai, Q. L. Hang, G. C. Xiong, S. Q. Feng, Chem. Phys. Lett. 303, 311 (1999).
    29. Michael H. Huang, Yiying Wu, Henning Feick, Ngan Tran, Eicke Weber, and Peidong Yang, Adv. Mater. 13, 113 (2001).
    30. Z. W. Pan, Z. R. Dai, Z. L. Wang. Science 291. 1947 (2001).
    31. Michael H. Huang, S. Mao, H. Feick, H. Yan, Y. Y. Wu, H. Kind, E. Weber, R. Russo, P. Yang, Science 292, 1897 (2001).
    32. J. J. Wu, S. C. Liu, Adv. Mater 14 (No.3), 215 (2002).
    33. W. I. Park, D. H. Kim, S. W. Jung, G. C. Yi, Appl. Phys. Lett. 80, 4232 (2002).
    34. S. C. Lyu, Y. Zhang, H. Ruh, C. J. Lee, Chem. Phys. Lett. 363, 134 (2002).
    35. K. Vanheusden, W. L. Warren, C. H. Seager, D. R. Tallant, J. A. Voigt, B. E. Gnade, J. Appl. Phys. 79 (10), 7983 (1996).
    36. Y. Dai, Y. Zhang, Q. K. Li, and C. W. Nan, Chem. Phys. Lett. 358, 83 (2002).
    37. William E. Buhro, Timothy J. Trentler, Kathleen M. Hickman, Science 270, 1791 (1995).
    38. Peidong Yang and Charles M. Lieber, Science 273, 1836 (1996).
    39. M. Kitano, T. Hamabe, and S. Maeda, J. Cryst. Growth 128, 1099 (1993).
    40. H. Iwanaga, M. Fujii, and S. Takeuchi, J. Cryst. Growth 134, 275 (193).
    41. H. Yan, R. He, J. Pham, and P. Yang, Adv. Mater. (Weinheim, Ger). 15, 402 (2003).
    42. IBM Research Division, T. J. Watson Research Center, Yorktown Heights, Appl. Phys. Lett. 73, 2447 (1998).
    43. Yi Cui, Charles M. Lieber Science 291, 851 (2001).
    44. Yu Huang, Xiangfeng Duan, Qingqiao Wei, Charles M. Lieber, Science 291, 630 (2001).
    45. H. Yan, R. He, J. Pham, and P. Yang, Adv. Mater. 15, 5 (2003).
    46. W. D. Yu, X. M. Li, and X. D. Gao, Appl. Phys. Lett. 84 , 14 (2004).
    47. Y. Zhang, H. Jia, X. Luo, X. Chen, D. Yu, and R. Wang, J. Phys. Chem. B 107, 8289 (2003).
    48. http://www.zyvex.com/Products/S100_Features.html#

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

    QR CODE