河南大學(xué)-納米材料-開(kāi)題報(bào)告

1、碩士學(xué)位論文開(kāi)題報(bào)告書選題名稱溶液-液相-固相法制備Ag-ZnS異質(zhì)結(jié)納米棒或納米線以及Pb(OH)Cl納米線培 養(yǎng) 單 位： 河南大學(xué)特種功能材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 學(xué) 科 專 業(yè)： 物 理 化 學(xué) 研 究 方 向： 界面與表面物理化學(xué) 學(xué) 號(hào)： 104753101391 開(kāi) 題 人 姓 名： 尚 航 影 導(dǎo)師姓名、職稱： 李林松 教授 填 表 日 期： 2011 年 11 月 10 日 河南大學(xué)研究生院 制表填 表 說(shuō) 明1.開(kāi)題報(bào)告為A4大小，封面及至項(xiàng)必須用計(jì)算機(jī)輸入，不得隨意改變表結(jié)構(gòu)。開(kāi)題人應(yīng)逐項(xiàng)認(rèn)真填寫，完畢，將本表全部打印輸出，于左側(cè)裝訂成冊(cè)。2.文字輸入部分，一律五號(hào)字、仿宋體、單倍

2、行間距編排。3.“參考文獻(xiàn)”著錄按照GB7714-87文參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則執(zhí)行。書寫順序?yàn)椋盒蛱?hào)作者論文名或著作名雜志或會(huì)議名卷號(hào)、期號(hào)或會(huì)議地點(diǎn)出版社頁(yè)號(hào)年。4.開(kāi)題報(bào)告應(yīng)由本學(xué)科專業(yè)導(dǎo)師組評(píng)審?fù)ㄟ^(guò)。指導(dǎo)教師審閱通過(guò)后，由開(kāi)題人在學(xué)科組或更大范圍內(nèi)宣讀，并接受質(zhì)疑、評(píng)議。導(dǎo)師組由三名以上導(dǎo)師組成。評(píng)審合格后，本報(bào)告暫由導(dǎo)師負(fù)責(zé)保管。5.為加強(qiáng)論文撰寫進(jìn)程的跟蹤指導(dǎo)和督查，在論文定稿之前，至少應(yīng)對(duì)研究寫作進(jìn)行三次考察。開(kāi)題人要向?qū)?、本學(xué)科專業(yè)的內(nèi)研究生匯報(bào)論文進(jìn)展情況，包括論文已經(jīng)取得的成果、目前面臨的難題等，進(jìn)行充分的討論，并認(rèn)真做好記錄。6.論文撰寫完成，由導(dǎo)師確定定稿后，方可進(jìn)入學(xué)位申請(qǐng)

3、環(huán)節(jié)。本表上交學(xué)院研究生教育管理辦公室，歸入開(kāi)題人學(xué)位檔案。.選題簡(jiǎn)況-1 擬定論文題目溶液-液相-固相法制備Ag-ZnS異質(zhì)結(jié)納米棒或納米線以及Pb(OH)Cl納米線-2 論文性質(zhì)基礎(chǔ)理論研究 ； 應(yīng)用基礎(chǔ)研究 ； 應(yīng)用技術(shù)研究-3 與導(dǎo)師目前研究課題的關(guān)系其中一部分； 沒(méi)有關(guān)系.選題依據(jù)-1 本選題的研究意義一維異質(zhì)結(jié)納米材料因其新穎的結(jié)構(gòu)、 獨(dú)特的光電特性和在納器件制作等領(lǐng)域應(yīng)用的巨大優(yōu)勢(shì)和潛力而受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注和重視。一維異質(zhì)結(jié)納米材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料按一定的迭代順序交替生長(zhǎng) ,由異質(zhì)結(jié)連接而成的一維周期性納米結(jié)構(gòu)。其周期性的異質(zhì)結(jié)能有效地控制電子、 空穴和各種激

4、子的傳輸 ,從而使其具有新穎的庫(kù)侖阻塞效應(yīng)、 肖特基二極管現(xiàn)象、 歐姆接觸特性、 熱電特性和電致發(fā)光特性等。目前 ,科學(xué)家們已經(jīng)利用這些獨(dú)特的特性將一維異質(zhì)結(jié)納米材料制作成單電子晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、 光電檢測(cè)器、 生物/化學(xué)傳感器、 發(fā)光二極管、 二極管邏輯裝置、 由 p-n 結(jié)和p-n-p結(jié)構(gòu)成的量子點(diǎn)立體裝等。這些新型納器件的出現(xiàn) ,對(duì)納電子領(lǐng)域的發(fā)展將起到極大的促進(jìn)作用。而作為一維異質(zhì)結(jié)納米材料的一種維金屬-半導(dǎo)體納米材料在納電子器件的制作中起著至關(guān)重要的作用 ,因?yàn)樵S多納電子器件只有在金屬半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)存在的條件下 ,才有歐姆接觸特性或高的肖特基接觸勢(shì)壘 ,從而使納器件具有良好的熱穩(wěn)定

5、性和低的接觸電阻。因此 ,一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料是一類迫切需要研究開(kāi)發(fā)的新型納米材料。設(shè)計(jì)合理的合成路線 ,制備出高質(zhì)量和技術(shù)可用的一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料是推進(jìn)此類異質(zhì)結(jié)納米材料研究開(kāi)發(fā)的前提和基礎(chǔ)。目前主要的制備方法有：化學(xué)氣相沉積法、 熱蒸發(fā)沉積法、 模板法、 自組裝法和液相法等;其中液相法能有效獲得高質(zhì)量和技術(shù)可用的一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料 ,使用該法進(jìn)行制備和性能研究將成為此類納米材料的未來(lái)發(fā)展方向。-2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀（文獻(xiàn)綜述）目前 ,一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料的制備方法有很多。主要有（1）化學(xué)氣相沉積法化學(xué)氣相沉積法就是氣相物質(zhì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在工作表面析出

6、固相物質(zhì)的方法?；瘜W(xué)氣相沉積法的裝置一般由如下部件組成:反應(yīng)物供應(yīng)系統(tǒng)、 氣相反應(yīng)器和氣流傳送系統(tǒng)。反應(yīng)物先被加熱到一定溫度 ,達(dá)到足夠高的蒸氣壓 ,然后借助載氣(一般為 Ar或 H2 )送入反應(yīng)器 ,最后發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ,并沉積在工作表面上。Park等用化學(xué)氣相沉積法合成了 ZnO納米棒 ,然后將 Au 蒸發(fā)沉積在 ZnO 納米棒上形成Au-ZnO異質(zhì)結(jié) ,最后在Au-ZnO 異質(zhì)結(jié)上生長(zhǎng)出 Au納米棒。 化學(xué)氣相沉積法能得到穩(wěn)定的一維金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料 ,但它只適合于制備含一個(gè)異質(zhì)結(jié)的納米棒 ,而要得到多個(gè)異質(zhì)結(jié)的一維金屬-半導(dǎo)體納米材料卻非常困難。另外 ,它的操作比較復(fù)雜(如需要

7、高溫) ,也很難將它從工作表面操縱到目標(biāo)器件上。（2）熱蒸發(fā)沉積法熱蒸發(fā)沉積法屬于物理氣相沉積 ,它需要在高真空的條件下進(jìn)行 ,即在真空和高溫的條件下將目標(biāo)金屬或半導(dǎo)體蒸發(fā)為氣態(tài)原子 ,然后沉積在目標(biāo)基底上的方法。熱蒸發(fā)沉積法相對(duì)化學(xué)氣相沉積法有一些明顯的優(yōu)勢(shì) ,如較高的沉積速率和真空度可使制備的材料純度比較高、 易形成多個(gè)異質(zhì)結(jié)等。Hu等用熱蒸發(fā)沉積法成功合成了 In-Si 異質(zhì)結(jié)納米線。熱蒸發(fā)沉積法能得到穩(wěn)定且含多個(gè)異質(zhì)結(jié)的一維金屬P 半導(dǎo)體納米材料。但它的反應(yīng)條件非?？量?,如需要高溫和高的真空度 ,而且要將它操縱在目標(biāo)電子器件上也非常困難。（3） 模板法模板法是一種能有效控制納米材料形

8、貌的合成方法 ,通過(guò)制備目標(biāo)尺寸和結(jié)構(gòu)的模板 ,可獲得所需的納米材料。模板法可以用來(lái)制備各種尺寸和形狀的納米材料 ,其中包括一維金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料。模板法制備一維金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料最常見(jiàn)的方法是陽(yáng)極氧化鋁模板法。首先 ,用化學(xué)或電化學(xué)沉積方法將金屬沉積在模板的納米孔洞中 ,然后再用其它方法將半導(dǎo)體沉積在金屬納米棒(線)上 ,如此反復(fù) ,最后得到多個(gè)金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的一維納米材料。Luo等用模板法成功制備了銀納米線-無(wú)定形碳納米管異質(zhì)結(jié)納米材料。模板法不僅能得到穩(wěn)定且多個(gè)異質(zhì)結(jié)的一維金屬-半導(dǎo)體納米材料 ,而且能有效地控制異質(zhì)結(jié)納米材料的尺寸、 長(zhǎng)度和異質(zhì)結(jié)的數(shù)量。但在用模

9、板法制備一維金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料的過(guò)程中容易形成空穴甚至摻進(jìn)雜質(zhì)。而且 ,將它從模板中提取出來(lái)時(shí) ,需要溶解模板 ,而在模板溶解的過(guò)程中異質(zhì)結(jié)納米材料的表面甚至結(jié)構(gòu)可能會(huì)受到破壞。（4）自組裝法自組裝方法制備一維異質(zhì)結(jié)納米材料是指通過(guò)分子間非共價(jià)鍵的相互作用力將兩種或兩種以上不同納米材料自發(fā)地組裝成異質(zhì)結(jié)納米材料的過(guò)程 ,是以分子水平構(gòu)筑異質(zhì)結(jié)納米材料的一種新方法。目前 ,人們已經(jīng)用自組裝方法成功地獲得了金屬-金屬或半導(dǎo)體-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的納米材料。然而用自組裝的方法成功獲得一維金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料的例子還不多。不過(guò) ,Kohno 等用具有硅-氧化物周期性納米結(jié)構(gòu)的納米材料作為模

10、板 ,通過(guò)自組裝的方法得到了具有周期性納米結(jié)構(gòu)的硅-硅化物-氧化物異質(zhì)結(jié)的納米線。自組裝法制備一維金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料有操作簡(jiǎn)單、 條件溫和、 容易得到多個(gè)異質(zhì)結(jié) ,甚至可獲得具有二維異質(zhì)結(jié)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等的優(yōu)點(diǎn)。但它也存在如下缺點(diǎn):異質(zhì)結(jié)和納米材料的尺寸不均一而且界面不整齊;多數(shù)通過(guò)非共價(jià)鍵獲得的異質(zhì)結(jié)還存在穩(wěn)定性較差 ,進(jìn)而導(dǎo)致不容易操縱的缺點(diǎn)。（5）液相法液相法制備一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料是指在液相中通過(guò)晶體成核、 生長(zhǎng) ,然后再異相成核、 生長(zhǎng) ,如此反復(fù)得到一維金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料的方法。中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所劉春艷研究小組成功地通過(guò)溶劑熱方法合成了竹子狀的含銀-二

11、氧化鈦異質(zhì)結(jié)的二氧化鈦納米線。除了上面描述的方法以外 ,制備一維金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料的方法還有氣-液-固沉積法、 電沉積法、 電化學(xué) “蘸墨筆” 納米刻蝕法、 分子束外延法及多種方法共用等。液相法在合成一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料時(shí)具有巨大的優(yōu)勢(shì): (1)操作簡(jiǎn)單和反應(yīng)條件溫和 ,不需要高溫 ,也不需要低壓;(2)不需要模板或借助基底 ,合成的納米材料通過(guò)微流控等技術(shù)容易操縱在目標(biāo)器件上; (3)因?yàn)橐合嗑w生長(zhǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)過(guò)程 ,得到的納米材料和異質(zhì)結(jié)尺寸均勻、 界面整齊和無(wú)缺陷;(4)異質(zhì)結(jié)有很高的穩(wěn)定性 ,因?yàn)榻?jīng)過(guò)異相成核和生長(zhǎng)后得到的異質(zhì)結(jié)與納米材料有機(jī)地共價(jià)鍵合在一起。然

12、而 ,液相法合成一維金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料有很多瓶頸問(wèn)題仍然沒(méi)有解決 ,如定向異相成核和異相成核后的一維生長(zhǎng)等問(wèn)題。一維金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料的性能具有許多獨(dú)特的特性 ,如新穎的庫(kù)侖阻塞效應(yīng)、 肖特基二極管現(xiàn)象、 歐姆接觸特性和電致發(fā)光特性等。（1）庫(kù)侖阻塞效應(yīng)庫(kù)侖阻塞效應(yīng)是指如果有一個(gè)足夠小的島 ,這個(gè)島里原來(lái)有一個(gè)電子 ,當(dāng)另一個(gè)電子進(jìn)到這個(gè)島里時(shí) ,隨著新來(lái)電子與原來(lái)電子的相互靠近 ,由于排斥力的增強(qiáng)和系統(tǒng)能量的升高 ,原來(lái)的電子將會(huì)阻止新來(lái)電子的進(jìn)入 ,只有當(dāng)外加電場(chǎng)使系統(tǒng)釋放出原來(lái)這個(gè)電子后 ,新來(lái)的電子才能進(jìn)來(lái)的效應(yīng)。具有庫(kù)侖阻塞效應(yīng)的材料可以用來(lái)制作單電子晶體管和單電

13、子存儲(chǔ)器 ,是構(gòu)筑納米電子學(xué)的基礎(chǔ)。Kanda等制備了金屬鈦-多壁碳納米管-金屬鈦異質(zhì)結(jié)構(gòu) ,并研究了它的庫(kù)侖阻塞效應(yīng)。（2）肖特基二極管效應(yīng)肖特基二極管是利用金屬與半導(dǎo)體接觸形成金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)的原理制成的。與 p-n 結(jié)二極管相比 ,具有開(kāi)關(guān)頻率高、 正向電壓降低和不存在少數(shù)載流子壽命和反向恢復(fù)問(wèn)題等優(yōu)點(diǎn)。但肖特基二極管也存在反向勢(shì)壘低和表面容易被擊穿的缺點(diǎn)。為了克服這些問(wèn)題 ,科學(xué)家們?cè)噲D將一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料制成肖特基二極管 ,例如 Hu 等報(bào)道了碳納米管-硅納米線異質(zhì)結(jié)納米材料的可控生長(zhǎng)與電學(xué)性能。研究表明 ,碳納米管在這里主要表現(xiàn)出金屬的特性 ,碳納米管- 硅納米線異質(zhì)

14、結(jié)納米材料是一維金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料。（3） 歐姆接觸特性歐姆接觸是指金屬與半導(dǎo)體的接觸 ,其接觸面的電阻值遠(yuǎn)小于導(dǎo)體本身的電阻 ,使得在組件操作時(shí) ,大部分的電壓降發(fā)生在活動(dòng)區(qū) ,而不是在接觸面。歐姆接觸特性對(duì)納電子器件來(lái)說(shuō)具有非常重要的作用。Luo 等合成了具有歐姆接觸效應(yīng)的銀納米線- 無(wú)定形碳納米管的異質(zhì)結(jié) ,測(cè)量得到的電阻值主要來(lái)自于這個(gè)金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)。（4） 電致發(fā)光特性電致發(fā)光材料具有巨大的應(yīng)用前景 ,其研究目前已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展階段。電致發(fā)光的原理如下:在外界電壓的驅(qū)動(dòng)下 ,由電極注入的電子和空穴在物質(zhì)中復(fù)合 ,并釋放出能量 ,然后再把能量傳遞給發(fā)光物質(zhì)的分子 ,使其

15、從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài) ,當(dāng)受激分子從激發(fā)態(tài)躍回基態(tài)時(shí) ,輻射躍遷而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。電致發(fā)光過(guò)程通常由以下 5 個(gè)階段完成。(1)載流子的注入:在外加電場(chǎng)作用下 ,電子和空穴分別從陰極和陽(yáng)極注入到電解質(zhì); (2)載流子的遷移:注入的電子和空穴分別從電子傳輸層和空穴傳輸層向發(fā)光層遷移; (3)載流子復(fù)合:電子和空穴結(jié)合產(chǎn)生激子; (4)激子的遷移:激子在電場(chǎng)作用下遷移 ,將能量傳遞給發(fā)光分子 ,并激發(fā)電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài); (5)電致發(fā)光:激發(fā)態(tài)能量通過(guò)輻射失活 ,產(chǎn)生光子 ,釋放能量。Chen 等在二氧化硅- 硅基底上制備得到了核殼氧化鋅P 銦異質(zhì)結(jié)納米棒和純氧化鋅納米棒 ,并用不同的單色激發(fā)波長(zhǎng)

16、測(cè)量了它們的光電流譜。銦的摻雜大大地增強(qiáng)了氧化鋅納米棒的光電流。較寬的光子響應(yīng)特性可用于光捕獲光電器件的光電轉(zhuǎn)換?？傊?,一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料具有很多獨(dú)特的光電性能。然而 ,目前有關(guān)一維金屬- 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料光電性能的報(bào)道仍然很少 ,其根本原因是很難獲得高質(zhì)量和技術(shù)可用的一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料。.選題材料收集目前人們已經(jīng)成功地制備出一些一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料 ,但國(guó)內(nèi)外有關(guān)它的性能和應(yīng)用研究的報(bào)道仍然非常有限 ,其根本原因是目前的合成方法很難獲得高質(zhì)量和技術(shù)可用的一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料。目前的方法都存在下面一種或幾種不足: (1)操作復(fù)雜和反應(yīng)條件苛刻

17、,如常需要高溫和低壓等;(2)需要借助模板或基底 ,導(dǎo)致合成的納米材料很難操縱 ,因?yàn)橥ㄟ^(guò)溶解模板或從基底取出時(shí) ,很難保證合成的異質(zhì)結(jié)不被破壞;(3)很難獲得尺寸均一、 界面整齊且無(wú)缺陷的異質(zhì)結(jié)和納米材料; (4)自組裝法通過(guò)非共價(jià)鍵獲得的異質(zhì)結(jié)還存在穩(wěn)定性較差 ,進(jìn)而導(dǎo)致不容易操縱的缺點(diǎn)。液相法能很好地解決上述存在的瓶頸問(wèn)題 ,能制備出尺寸均勻、 界面整齊和無(wú)缺陷、 穩(wěn)定的一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料 ,而且通過(guò)微流控等技術(shù)很容易將它操縱在目標(biāo)器件上。目前 ,科學(xué)家們用液相法制備一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料已經(jīng)取得了可喜的成果 ,如實(shí)現(xiàn)了異相成核和異相成核后的一維生長(zhǎng)。但該法仍然沒(méi)有解

18、決如下問(wèn)題: (1)如何準(zhǔn)確控制異相成核的位置和如何控制它僅在一維納米材料的尖端成核 ?(2)如何實(shí)現(xiàn)對(duì)異相成核的控制以抑制二次成核的發(fā)生 ,實(shí)現(xiàn)金屬和半導(dǎo)體交替生長(zhǎng)。解決這些問(wèn)題對(duì)高質(zhì)量和技術(shù)可用的一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料制備、 性能研究及其在納器件領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要的意義。1 Carbone L, Kudera S, Giannini C, et al. Selective reactions on the tips of colloidal semiconductor nanorodsJ. Journal of Materials Chemistry, 2006, 16: 3952

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29、f the American Chemical Society, 2007, 129 (40): 1225412262.20 Carbone L, Kudera S, Giannini C, et al. Selective reactions on the tips of colloidal semiconductor nanorodsJ. Journal of Materials Chemistry, 2006, 16: 3952-3956. 21 Menagen G, Mocatta D, Salant A, et al. Selective Gold Growth on CdSe Se

30、eded CdS NanorodsJ. Chemistry of Materials, 2008, 20 (22): 69006902. 22 Zavelani-Rossi M, Lupo M G, Krahne R, et al. Lasing in self-assembled microcavities of CdSe/CdS core/shell colloidal quantum rodsJ. Nanoscale, 2010, 2: 931-935. 23 Zanella M, Falqui A, Kudera S, et al. Growth of colloidal nanopa

31、rticles of group IIVI and IVVI semiconductors on top of magnetic ironplatinum nanocrystalsJ. Journal of Materials Chemistry, 2008, 18: 4311-4317.24 Chockla A M, Korgel B A. Seeded germanium nanowire synthesis in solution J. Journal of Materials Chemistry, 2009, 19: 996-1001.25 McDaniel H, Zuo J M, S

32、him M. Anisotropic Strain-Induced Curvature in Type-II CdSe/CdTe Nanorod HeterostructuresJ. Journal of the American Chemical Society, 2010, 132 (10): 32863288.26 Pang M, Hu J, Zeng H C, et al. Synthesis, Morphological Control, and Antibacterial Properties of Hollow/Solid Ag2S/Ag HeterodimersJ. Journ

33、al of the American Chemical Society, 2010, 132 (31): 1077110785.27 Zhu G, Zhang S, Xu Z, et al. Ultrathin ZnS Single Crystal Nanowires: Controlled Synthesis and Room-Temperature Ferromagnetism Properties J. Journal of the American Chemical Society, 2011, 133 (39): 560515612.說(shuō)明：包括參考文獻(xiàn)。本頁(yè)如容量不夠，可以另附頁(yè)。.

34、研究寫作設(shè)想一、研究?jī)?nèi)容1、研究思路及合成路線采用溶液-液相-固相法合成一維的金屬-半導(dǎo)體納米材料，用催化性能好，表面活性高的銀納米晶為種子誘導(dǎo)異質(zhì)結(jié)納米棒的生長(zhǎng)，在十二烷基硫醇中，通過(guò)注入鋅前體生成銀-硫化鋅異質(zhì)結(jié)一維納米材料。此時(shí)，十二烷基硫醇扮演著溶劑、硫源、表面活性劑等多種角色。同時(shí)采用類似的方法合成其他一維-金屬半導(dǎo)體納米材料。2、理論分析、計(jì)算：量子產(chǎn)率測(cè)定使用的有機(jī)染料為L(zhǎng)D423（QY=68% in ethanol）；量子產(chǎn)率計(jì)算使用下面公式: 其中，I是熒光光譜的積分面積，n為是溶劑折射率，OD是光密度。所有測(cè)試均是在室溫下進(jìn)行。3、試驗(yàn)方法、步驟：（1）合成銀前體納米晶，并

35、控制其的大??；（2）合成鋅前體；（3）按著合成路線圖合成金屬-半導(dǎo)體納米晶，通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)參數(shù)（時(shí)間、溫度、反應(yīng)物濃度等）控制結(jié)構(gòu)和形貌；（4）進(jìn)行相關(guān)性能研究。（5）上述條件成熟的情況下，用相同方法合成相關(guān)的一維金屬-半導(dǎo)體納米材料。二、 預(yù)期成果預(yù)計(jì)能夠合成品質(zhì)高、單分散好、尺寸和形貌可控，并且具有熒光性能的一維金屬-半導(dǎo)體納米材料。說(shuō)明：包括主要內(nèi)容、預(yù)期成果等。.本選題創(chuàng)新之處選題具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。主要有以下創(chuàng)新性結(jié)果：（1）首次采用溶液-液相-固相法合成一維金屬-半導(dǎo)體納米材料；（2）采用銀納米晶為種子成功誘導(dǎo)生成了單分散性好、品質(zhì)高并且尺寸以及形貌都可控的一維銀-硫化鋅異

36、質(zhì)結(jié)納米材料；（3）銀納米晶的引入會(huì)改善硫化鋅的光學(xué)性能。 .研究寫作進(jìn)度安排理論研究：應(yīng)包括文獻(xiàn)調(diào)研，理論推導(dǎo)，數(shù)值計(jì)算，理論分析，撰寫論文等；應(yīng)用研究：應(yīng)包括文獻(xiàn)調(diào)研，理論分析，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，儀器設(shè)備的研制和調(diào)試，實(shí)驗(yàn)操作，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理，撰寫論文等。 2010年11月-2011年4月 進(jìn)行相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)調(diào)研，尤其是關(guān)于一維金屬-半導(dǎo)體納米材料的制備及其相關(guān)領(lǐng)域方面的文獻(xiàn)報(bào)道，此外關(guān)于一維金屬-半導(dǎo)體性能方面的研究同樣是我們要重點(diǎn)關(guān)注的資料。2011年4 月-2012年8月 以實(shí)驗(yàn)室研究成果為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)自己的試驗(yàn)方案，準(zhǔn)備藥品和相關(guān)儀器，在制備樣品的同時(shí)，改善自己的研究方案；并實(shí)時(shí)對(duì)制備

37、的樣品進(jìn)行相關(guān)的設(shè)備表征（如XRD， TEM，UV,等）2012年9 月-2012年12月 將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分類，對(duì)一些在本校無(wú)法表征的數(shù)據(jù)聯(lián)系外校進(jìn)行表征。2013年1月-2013年4月 對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行總結(jié)歸納，整理成果，撰寫畢業(yè)論文.研究寫作基礎(chǔ)1.與本項(xiàng)目有關(guān)的研究工作積累和已取得的研究工作成績(jī)。 我們課題組前期已經(jīng)做了一些關(guān)于半導(dǎo)體納米材料的制備及性能研究工作：(1)、銀納米晶前體制備以及對(duì)其粒徑大小的控制實(shí)驗(yàn)已經(jīng)很成熟。(2)、鋅前體以及硫化鋅等半導(dǎo)體納米晶的制備也很成熟，對(duì)控制納米材料的尺寸、形貌等合成規(guī)律有一定的掌握。(3)、對(duì)半導(dǎo)體納米材料的性能研究一直在探索中，并有一定的

38、成果。2.已具備的實(shí)驗(yàn)條件，尚缺少的實(shí)驗(yàn)條件和解決的途徑。 (1)、目前，本實(shí)驗(yàn)室基本具備了所有合成目標(biāo)化合物的所需藥品及儀器（如XRD，TEM，XPS）。另外學(xué)校測(cè)試儀器較齊全，一些樣品可以通過(guò)其他學(xué)院的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行聯(lián)系表征。對(duì)于一些特殊測(cè)試儀器可以通過(guò)聯(lián)系外校單位進(jìn)行測(cè)試（如元素分析測(cè)試）。(2)、導(dǎo)師在半導(dǎo)體納米材料的制備領(lǐng)域方面有了多年的研究，具有扎實(shí)的理論知識(shí)與豐富的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，也取得了一定的成果，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以給予專業(yè)的指導(dǎo)。其他實(shí)驗(yàn)室都有能力很強(qiáng)的老師，學(xué)術(shù)氛圍活躍，遇到相關(guān)問(wèn)題可隨時(shí)向他們請(qǐng)教。.導(dǎo)師審閱意見(jiàn)一維異質(zhì)結(jié)納米材料因其新穎的結(jié)構(gòu)、 獨(dú)特的光電特性和在納器件制作等領(lǐng)域

39、應(yīng)用的巨大優(yōu)勢(shì)和潛力而受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注和重視。一維異質(zhì)結(jié)納米材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料按一定的迭代順序交替生長(zhǎng) ,由異質(zhì)結(jié)連接而成的一維周期性納米結(jié)構(gòu)。其周期性的異質(zhì)結(jié)能有效地控制電子、 空穴和各種激子的傳輸 ,從而使其具有新穎的庫(kù)侖阻塞效應(yīng)、 肖特基二極管現(xiàn)象、 歐姆接觸特性、 熱電特性和電致發(fā)光特性等。目前 ,科學(xué)家們已經(jīng)利用這些獨(dú)特的特性將一維異質(zhì)結(jié)納米材料制作成單電子晶體管、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、 光電檢測(cè)器、 生物/化學(xué)傳感器、 發(fā)光二極管、 二極管邏輯裝置、 由 p-n 結(jié)和p-n-p結(jié)構(gòu)成的量子點(diǎn)立體裝等。這些新型納器件的出現(xiàn) ,對(duì)納電子領(lǐng)域的發(fā)展將起到極大的促進(jìn)作用。而

40、作為一維異質(zhì)結(jié)納米材料的一種維金屬-半導(dǎo)體納米材料在納電子器件的制作中起著至關(guān)重要的作用 ,因?yàn)樵S多納電子器件只有在金屬半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)存在的條件下 ,才有歐姆接觸特性或高的肖特基接觸勢(shì)壘 ,從而使納器件具有良好的熱穩(wěn)定性和低的接觸電阻。因此 ,一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料是一類迫切需要研究開(kāi)發(fā)的新型納米材料。設(shè)計(jì)合理的合成路線 ,制備出高質(zhì)量和技術(shù)可用的一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料是推進(jìn)此類異質(zhì)結(jié)納米材料研究開(kāi)發(fā)的前提和基礎(chǔ)。液相法能有效獲得高質(zhì)量和技術(shù)可用的一維金屬-半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米材料 ,使用該法進(jìn)行制備和性能研究將成為此類納米材料的未來(lái)發(fā)展方向。從選題材料中可以看到，尚航影同學(xué)在文獻(xiàn)方

41、面收集全面，系統(tǒng)綜合了該領(lǐng)域發(fā)展的最新成果，理論分析正確，可以看出該生系統(tǒng)的掌握了該領(lǐng)域相關(guān)理論及專業(yè)知識(shí)，并能夠運(yùn)用專業(yè)理論知識(shí)開(kāi)展相關(guān)的研究工作，研究方案合理，數(shù)據(jù)翔實(shí)，研究結(jié)論可靠，分析邏輯清晰，工作是值得肯定和繼續(xù)開(kāi)展的。不過(guò)在寫作中還是有少許的瑕疵，希望可以進(jìn)一步改正。導(dǎo)師（簽名）： 20 年 月 日說(shuō)明：本頁(yè)由指導(dǎo)教師填寫。.本學(xué)科專業(yè)導(dǎo)師組評(píng)審導(dǎo)師組成員姓 名職 稱工作單位簽 字李林松教授河南大學(xué)王洪哲副教授河南大學(xué)申懷彬副教授河南大學(xué)周長(zhǎng)華副教授河南大學(xué)導(dǎo)師組意見(jiàn)：尚航影同學(xué)的選題題目為溶液-液相-固相法制備Ag-ZnS異質(zhì)結(jié)納米棒或納米線以及Pb(OH)Cl納米線，主要是以實(shí)驗(yàn)室研究結(jié)果為基礎(chǔ)，以銀納米晶為種子，采用溶液-液相-固相的合成方法，在十二烷基硫醇中，通過(guò)添加鋅前體，合成一維的金屬-半導(dǎo)體納米材料，通過(guò)調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)參數(shù)來(lái)控制納米棒的長(zhǎng)度和直徑，同時(shí)對(duì)其光學(xué)性能測(cè)試，初步探究納米棒長(zhǎng)徑比與光學(xué)性能之間的關(guān)系規(guī)律。課