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纳米铜及氧化（亚）铜薄膜的微观结构及性能

作　者: 张会平
导　师: 江中浩
学　校: 吉林大学
专　业: 材料学
关键词: 化学镀纳米铜膜电阻率氧化亚铜氧化铜纳米线电沉积禁带宽度
分类号: TB383.1
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

通过向化学镀铜溶液中添加十二烷基苯磺酸钠(SDBS),在玻璃表面制备了纳米铜膜,微观结构分析表明铜膜具有明显的(111)织构和较低的表面粗糙度,电阻率随膜厚的增加而下降。利用热氧化法对膜厚为100nm的铜膜进行氧化,氧化温度和时间对薄膜的组成和表面形貌有很明显的影响,特别是在300°C氧化8h后会形成直径10-15nm,长度200-300nm的CuO纳米线。纳米线生长工艺研究表明,适宜形成纳米线的温度范围为300oC-400oC;在350oC时,随氧化时间的延长,纳米线逐渐减少;而在400oC时,几乎没有形成纳米线;且膜厚的增加有利于纳米线的形成;纳米线的形成符合VS机理。通过向电解液中添加不同含量的十六烷三甲基氯化铵(CTAC),在ITO基体上利用恒电位电沉积法制备了不同表面形貌的Cu2O薄膜。结果表明CTAC对于Cu2O薄膜的晶粒尺寸及表面形貌有很明显的影响。

全文目录

提要  5-10
第一章绪论  10-27
  1.1 引言  10-11
  1.2 纳米材料概述  11-13
    1.2.1 纳米材料分类  11-12
    1.2.2 纳米材料的应用  12-13
  1.3 纳米薄膜材料制备技术  13-21
    1.3.1 溅射法  14
    1.3.2 化学气相沉积法  14-15
    1.3.3 溶胶-凝胶法  15-16
    1.3.4 电化学沉积法  16-18
    1.3.5 化学镀法  18-21
  1.4 纳米线及其制备技术  21-25
    1.4.1 模板法  22-23
    1.4.2 激光烧蚀法  23-24
    1.4.3 直接氧化法  24-25
  1.5 选题意义及研究内容  25-27
第二章实验工艺及研究方法  27-35
  2.1 化学镀铜工艺  27-31
    2.1.1 基体材料与实验设备  27
    2.1.2 镀液成分及作用  27-28
    2.1.3 化学镀铜的工艺流程  28-31
  2.2 铜氧化物及纳米线制备工艺  31
  2.3 恒电位电化学沉积氧化亚铜工艺  31-32
    2.3.1 基体材料与实验设备  31
    2.3.2 镀液成分与含量  31-32
    2.3.3 电沉积工艺流程  32
  2.4 薄膜结构、形态及性能测定  32-35
    2.4.1 结构及表面形貌观察  32-34
    2.4.2 铜膜厚度、结合强度、电阻的测量  34
    2.4.3 铜膜透光率的测量  34
    2.4.4 红外光谱的测量  34-35
第三章玻璃表面化学镀纳米铜膜的微观结构及性能研究  35-60
  3.1 前言  35-36
  3.2 XRD 分析  36-39
  3.3 TEM 分析  39
  3.4 FESEM 分析  39-42
  3.5 AFM 分析  42-47
  3.6 铜膜沉积生长机理  47-49
  3.7 SDBS 对铜膜表面形貌的影响  49-51
  3.8 铜膜-基体附着强度  51
  3.9 铜膜电阻率分析  51-58
    3.9.1 铜膜电阻率  51-54
    3.9.2 电阻率理论模型  54-56
    3.9.3 化学镀纳米铜膜电阻率分析  56-58
  3.10 本章小结  58-60
第四章热氧化法制备铜氧化物薄膜的结构和光学性能  60-72
  4.1 前言  60-61
  4.2 氧化温度的影响  61-64
  4.3 氧化时间的影响  64-67
  4.4 铜氧化物薄膜的光学性能  67-71
  4.5 本章小结  71-72
第五章热氧化法制备氧化铜纳米线  72-84
  5.1 前言  72-73
  5.2 氧化温度的影响  73-74
  5.3 氧化时间的影响  74-77
  5.4 膜厚的影响  77-81
  5.5 纳米线的生长机理  81
  5.6 光学性能  81-82
  5.7 本章小结  82-84
第六章 ITO 表面电沉积微纳米结构氧化亚铜的微观结构及性能  84-103
  6.1 前言  84-86
  6.2 电化学分析  86-90
  6.3 X-射线衍射分析  90-92
  6.4 场发射扫描电子显微镜分析  92-96
  6.5 X 射线光电子能谱分析  96-97
  6.6 光学性能  97-101
    6.6.1 透光率  97-100
    6.6.2 禁带宽度  100-101
  6.7 本章小结  101-103
第七章结论  103-106
参考文献  106-130
攻博期间发表的学术论文  130-131
致谢  131-132
摘要  132-136
ABSTRACT  136-140

纳米铜及氧化（亚）铜薄膜的微观结构及性能

内容摘要

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