以熔鹽合成法製備鋇-鈦-氧奈米線及其成長機制與電性研究

Study on the Synthesis and Electrical Properties of Nanowires Based on Ba-Ti-O System via Molten Salt Method

曾建嘉

指導教授 ： 林樹均

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2010年)

摘要

本實驗以氯化鈉、氯化鋇與二氧化鈦粉末，並使用高溫真空加熱爐為加熱源，成功地透過熔鹽合成法得到形貌均勻，成分為鋇、鈦與氧的奈米線。實驗結果顯示，合成溫度750 ℃持溫4小時的製程是目前形貌最均勻的製程，平均線徑約為118奈米，線長為11.8微米。藉由TEM的選區繞射與高解析影像分析，可確認750 ℃與800 ℃製程所得的奈米線結構分別為單晶的BaTi4O9與Ba1.31Ti8O16結構。而本實驗的奈米線生長的機制是透過Ostwald ripening晶粒成長的方式，憑藉材料本身的非等向性生長的特性，再透過離子間的置換反應來得到最後的產物。由XPS分析得知在兩種結構的奈米線中皆有氧空缺的存在，經過大氣退火後可觀察到氧空缺的減少。因為奈米線有氧空缺的存在，導致在電性量測的表現屬於n-type的半導體。

關鍵字

奈米線 ； 鋇-鈦-氧

參考文獻

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