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研究生： 王健懿
論文名稱： Al-Si合金粉末製備奈米線之機制研究
A Study on the Mechanism of Fabrication of Nanowires via Al-Si Alloy Powders
指導教授： 林樹均
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 材料科學工程學系
Materials Science and Engineering
論文出版年： 2005
畢業學年度： 93
語文別： 中文
論文頁數： 123
中文關鍵詞： 奈米線 、機制
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    • 本研究以熱蒸發法，利用鋁矽合金粉末成長奈米線。先將高純度鋁粉與高純度矽粉等莫耳混合後，進行高能量球磨12小時，之後置於管式爐中加熱，並通入Ar + 10 ％ H2的氣體以進行成長。實驗結果得知利用鋁矽合金粉末的確可以成長出奈米線，而成長位置包含氧化鋁基板、矽基板、燒結粉末上下表面以及覆蓋匣缽的氧化鋁薄板上。經由HRTEM分析得知，此奈米線中心軸具有結晶結構，外層包覆一層非晶質物質，結晶多為雙晶且雙晶晶界幾乎垂直於奈米線成長方向。此外，由於在奈米線頂端未發現圓球催化顆粒，所以成長機制為VS機制，而不是VLS機制。PL量測結果發現奈米線在光譜圖中發現有2個峰值，分別為378 nm( 紫光 )和731 nm( 紅光 )。場發射量測結果顯示產生之電流密度大約在μA/cm2等級，起始電場( E0 )大約介於2.1∼2.3 V/μm之間。

    摘要 目錄 圖目錄 表目錄 一、前言...1 二、文獻回顧...3 2.1奈米科技的發展 2.2一維( one dimensional, 1-D )奈米材料 2.3奈米線的製備 2.3.1氣-液-固機制( VLS機制 ) 2.3.2氧化物輔助成長 2.3.3氣-固機構( VS機構 ) 2.4光激發螢光( photoluminescence, PL )原理 2.5電子場發射原理 三、實驗步驟...26 3.1合金粉末製備 3.1.1 實驗動機與實驗流程 3.1.2 合金粉末製備 3.2 奈米線製備 3.3 奈米線結構分析、成份分析與性質量測 3.3.1 掃描式電子顯微鏡分析 3.3.2 穿透式電子顯微鏡分析 3.3.3 成份分析 3.3.4 光激發螢光性質量測 3.3.5 場發射性質量測 四、結果與討論...40 4.1 粉末製備結果分析 4.2 奈米線的微結構 4.2.1 SEM分析 4.2.1.1 溫度參數 4.2.1.2 時間參數 4.2.1.3 來源粉末參數 4.2.2 TEM分析 4.2.2.1 氧化鋁基板上方燒結粉體表面的奈米線 4.2.2.2 矽基板上方燒結粉體表面的奈米線 4.3 奈米線成份分析 4.3.1 氧化鋁基板上方燒結粉體表面的奈米線成份分析 4.3.2 矽基板上方燒結粉體表面的奈米線成份分析 4.4 成長機制 4.4.1 奈米線成長位置 4.4.2 燒結粉體橫截面觀察 4.4.3 成長機制 4.4.4 使用未經高能量球磨的等莫耳鋁矽粉末為來源 4.4.5 使用未經高能量球磨的鋁粉末為來源 4.5 PL性質 4.6 場發射性質 五、結論...117 六、參考文獻...119

    1. 蔡健民, “以奈米粉體強化之高性能高分子PEEK製程與機械性質分析”, 國立中山大學材料科學研究所碩士論文, 2003.
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