微纳米线热学和电学输运性质研究
发布时间：2020-12-12 18:37
金属纳米线在工业航空航天、微电子系统、催化、传感、热电转换系统等工程领域中有广阔的应用前景。金属纳米线由于受尺寸效应影响,其热学和电学性质与体材料相比有很大差别。本文采用直流通电加热法来测量金属纳米线的热电性质。设计搭建了实验测试系统,用直径为19 μm的Pt线作为电阻温度计对测量样品时的环境温度进行了标定。测量了银、铂纳米线的热电性质:在140K温度下银纳米线的电阻率为1.87×10-8Ω·m,要比同温度条件下体材料银的电阻率大很多,室温下银纳米线导热系数为180±40 Wmn-1K-1,洛伦兹数2.5×10-8 WQK-2,与体材料银相近。在200 K时铂纳米线电阻率值为8.4×10-7 Q·m。铂纳米线的导热系数在11Wmn-1K-1～20Wm-1K-1范围内,远低于体材料铂的导热系数。银纳米线样品暴露在空气中24小时之后再次测量,结果与放置在空气前测得值相比银纳米线电阻率、洛伦兹数都增大。由于样品与电极之间存在接触电阻,使用不同的测量方法得到的测量结果也有区别。设计了微结构芯片,使用二线法和四线法两种测量方法测量银纳米线热电性质,以探究接触热阻和接触电阻对测量实验结果的影响。结...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?（?ａ）银纳米线ＴＥＭ图＜ｂ）电子衍射圈（ｃ）?＃ｆ咅放大ＴＥＭ图??实验所用银纳米线样品如图２－１所示，图（ａ）给出了合成纳米线的透射电镜??（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，?ＴＥＭ），圈（ｂ）银纳米线傅里．叶变挟电子衍身寸图，??可以观察到银纳米线的形态和分子结构
２．?４实验系统和测试过程??２．?４．?１实验系统??实验测量系统示意图如图２－２所示，测量系统由真空部分、温度控制部分、数据读??取部分组成。??液氮注口??１前小??恒温器＼＾＾?Ｒ?丨＾撤??撕??１／１?＾?｜?３??Ｉ?／?＇?；?＊ｒ??机械泵丨?待测线铜基座??图２－２稳态热流法实验系统示瀵图??采甩四探针直流加热法，将样品放置在设计的四电极上，电极是由约１００?ｎｍ厚度??２０??
??的四个金电极沉积在具有５?ｍｎ厚Ｃｒ膜作为粘附层的热氧化硅基底上》如图２－８所示，??电极２和电极３之间的距离是１０拜。使用反应离子蚀刻（ＤＲＩＥ）将间隙沟槽化至约１??ｐｍ的深度。通入合适电流，测量纳米线的阻温变化。实验测暈温度１００?Ｋ￣３００?Ｋ范爾??内不同；ｔ径的银纳米线的导热系数、电阻率以及洛伦兹常数。整个测试过程在高真空下??进行，将准备好的纳米线转移至芯片电极上之，后，将芯片电极粘在双列直插式封装??（Ｄｏｕｂｌｅ?ｉｎ－ｌｉｎｅ?ｐａｃｋａｇｅ．，ＤＩＰ）上，然后将ＤＩＰ固定在紫铜＿座上．，紫铜导热性能好，??能够快速传递热量。将待测样品放置在恒温腔中，通过机械泵和分子栗两级抽真Ｓ至银??纳米样．品是在身＿空环境下真空低于７ｘｌ０＿６?ｍｂａｒ）｜｜：暈，．．能够抑制对流对实验的．影响。．．??采用温控仪控制恒温腔温度，调节温度范围为８０?Ｋ￣３３０Ｋ，控制精度为０．１?Ｋ。测试电??路中，用电压为１．２?Ｖ的千电池做电路电滬用来提供直流电流。测量电路中串联一个１００??欧姆的标准电阻用来测量通过电路的实际电流
【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青基碳纤维热导率的间接法测量[J]. 吴晃,叶崇,刘洪波,刘金水,李轩科. 宇航材料工艺. 2017(06)
[2]ZnSe∶O/ZnO核壳结构纳米线中间带太阳电池的设计[J]. 聂奎营,胡总华. 微纳电子技术. 2017(11)
[3]单根碳纤维导热性能实验研究[J]. 李丁,董华,林欢,张文婵,王洪伟. 青岛理工大学学报. 2017(02)
[4]Platinum nanowires catalyzed direct amidation of aldehydes and amines[J]. Dawei Xu,Linyan Shi,Danhua Ge,Xueqin Cao,Hongwei Gu. Science China(Chemistry). 2016(04)
[5]铂纳米线阵列电极对肼的电催化性能[J]. 王学华,刘文琪,刘莉君,马凡杰,王华龙. 武汉工程大学学报. 2014(11)
[6]拉曼方法同时测量单根碳纤维热物性和对流传热系数[J]. 胡玉东,刘锦辉,王海东,张兴. 化工学报. 2014(S1)
[7]硅纳米线阵列的制备及其光电应用[J]. 刘莉,曹阳,贺军辉,杨巧文. 化学进展. 2013(Z1)
[8]高性能碳纤维的性能及其应用[J]. 张新元,何碧霞,李建利,张元. 棉纺织技术. 2011(04)
[9]纺织复合材料在风力发电机叶片制造中的应用[J]. 徐进,张伟,林洪芹. 棉纺织技术. 2010(05)
[10]碳纤维表面处理技术探讨[J]. 钱水林. 合成纤维. 2008(11)
硕士论文
[1]铂、铜纳米线的制备及其催化应用[D]. 徐大伟.苏州大学 2016
[2]金属纳米线制备及其在电化学生物传感器中应用[D]. 鲁亚霜.湖南大学 2007
本文编号：2913075
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１?（?ａ）银纳米线ＴＥＭ图＜ｂ）电子衍射圈（ｃ）?＃ｆ咅放大ＴＥＭ图??实验所用银纳米线样品如图２－１所示，图（ａ）给出了合成纳米线的透射电镜??（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｅｌｅｃｔｒｏｎ?ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ，?ＴＥＭ），圈（ｂ）银纳米线傅里．叶变挟电子衍身寸图，??可以观察到银纳米线的形态和分子结构
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【参考文献】：
期刊论文
[1]沥青基碳纤维热导率的间接法测量[J]. 吴晃,叶崇,刘洪波,刘金水,李轩科. 宇航材料工艺. 2017(06)
[2]ZnSe∶O/ZnO核壳结构纳米线中间带太阳电池的设计[J]. 聂奎营,胡总华. 微纳电子技术. 2017(11)
[3]单根碳纤维导热性能实验研究[J]. 李丁,董华,林欢,张文婵,王洪伟. 青岛理工大学学报. 2017(02)
[4]Platinum nanowires catalyzed direct amidation of aldehydes and amines[J]. Dawei Xu,Linyan Shi,Danhua Ge,Xueqin Cao,Hongwei Gu. Science China(Chemistry). 2016(04)
[5]铂纳米线阵列电极对肼的电催化性能[J]. 王学华,刘文琪,刘莉君,马凡杰,王华龙. 武汉工程大学学报. 2014(11)
[6]拉曼方法同时测量单根碳纤维热物性和对流传热系数[J]. 胡玉东,刘锦辉,王海东,张兴. 化工学报. 2014(S1)
[7]硅纳米线阵列的制备及其光电应用[J]. 刘莉,曹阳,贺军辉,杨巧文. 化学进展. 2013(Z1)
[8]高性能碳纤维的性能及其应用[J]. 张新元,何碧霞,李建利,张元. 棉纺织技术. 2011(04)
[9]纺织复合材料在风力发电机叶片制造中的应用[J]. 徐进,张伟,林洪芹. 棉纺织技术. 2010(05)
[10]碳纤维表面处理技术探讨[J]. 钱水林. 合成纤维. 2008(11)
硕士论文
[1]铂、铜纳米线的制备及其催化应用[D]. 徐大伟.苏州大学 2016
[2]金属纳米线制备及其在电化学生物传感器中应用[D]. 鲁亚霜.湖南大学 2007
本文编号：2913075
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