摘要：GaAs纳米线具有奇特的物理和化学性质以及在纳米电子和光子器件具有巨大的应用前景而被广泛的研究。本课题选用基于VLS（气-液-固）机理的分子束外延生长法（MBE）制备的砷化镓（GaAs）半导体纳米线作为研究对象利用透射电子显微镜（TEM），采用电子衍射、衍衬成像及高分辨电镜成像方法，分析确定纳米线的晶体结构和生长方向，并结合X射线能量分散谱（EDS）方法，对GaAs半导体纳米线进行化学成分分析。通过透射电子显微镜（TEM）观察，发现GaAs纳米线生长都终止于金属颗粒催化剂，纳米线直径分布也与SEM得出的结论一致。利用高分辨透射电镜（HRTEM）成像观察，可以确定纳米线生长方向垂直于GaAs纳米线的{111}面。在纳米线中存在有层错和（111）孪晶。64031

毕业论文关键词：GaAs 纳米线  孪晶 透射电子显微镜 

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title  TEM observation of twins in GaAs nanowires

Abstract:GaAs nanowires with peculiar physical and chemical properties as well as in nano-electronic and photonic devices has great application prospects been extensively studied. The topic chosen based VLS (gas - liquid - solid) mechanism molecular beam epitaxy (MBE) preparation of gallium arsenide (GaAs) semiconductor nanowires as an object of study by transmission electron microscopy (TEM), using electron diffraction, diffraction contrast imaging and high-resolution electron microscopy imaging methods analyzed to determine the crystal structure and the nanowire growth direction, combined with X-ray energy dispersive spectroscopy (EDS) method, the GaAs semiconductor nanowires for chemical composition analysis. By a transmission electron microscope (TEM) observation, that the growth of GaAs nanowires terminate in the catalyst metal particles, nano wire diameter distribution is consistent with the conclusion SEM. High resolution transmission electron microscopy (HRTEM) image observation determines nanowires GaAs nanowires perpendicular to the {111} plane. Nanowire layer in the presence of faults and (111) twins.

Keyword: GaAs nanowires  transmission electron microscopy  twins

1引言 1

2.纳米线的制备 2

2.1 GAAS半导体纳米线的制备 2

2.2 激光烧蚀法 3

2.3 激光辅助催化生长法 3

3  纳米线的表征 4

3.1 扫描电子显微镜(SEM) 4

3.2 透射电子显微镜 5 

3.3 X 射线能谱分析( EDS ) 7

4  本课题研究内容 8

4.1 实验 8

4.2 砷化镓（GAAS）纳米线的表征 10

结  论 16

致  谢 17

1. 引言

纳米线是一种具有在横向上被限制在100纳米以下，纵向没有固定限制的一维结构。典型的纳米线的纵横比在1000以上，因此它们通常被称为一维材料。这种尺度上，量子力学效应很重要，因此也被称作“量子线”。根据组成材料的不同，纳米线可分为不同的类型，包括金属纳米线（如：Ni、Pt、Au等）；半导体纳米线（如： Si、GaAs、ZnO、ZnS 等）和绝缘体纳米线（如：SiO2、TiO2等）。分子纳米线由重复的分子元组成，可以是有机的（如：DNA）或者是无机的（如：Mo6S9-xIx）。

纳米半导体材料的基本单元包括零维纳米粒子、一维纳米线，二维纳米薄膜等。一维纳米线由于形状上的不同，带来了更加复杂的物理性质和自组装行为，引起了人们的广泛关注。作为纳米技术的一个重要组成部分，纳米线可以被用来制作超小电路，一些早期的实验显示它们可以被用于下一代的计算设备。在电子、光电子和微电子机械器中，纳米线有将带来明显的优越性，其线宽不受限于光刻工艺过程带来的制约性而是由制备方法和条件以及材料特征决定的[1]。论文网