纳米孔阵列阳极氧化铝膜的制备与表征.pdf

Y 65 46 4Z 纳米孔阵列阳极氧化铝膜的制备与表征凝聚态物理专业研究生叶军指导老师赵北君纳米结构材料是纳米科学技术研究领域的一个热点。模板法是制备纳米结构材料是一种方便、可靠的技术。它是在20世纪90年代发展起来的前沿技术, 也是近几年来广泛应用的一种非常有吸引力的纳米结构制备方法。由于阳极氧化铝膜(Anodic aluminamembranes。简称:AAM)带有呈六边形排列的纳米孔阵列的理想结构,并且AAM具有较高的的化学稳定性和热力学稳定性以及它具有和现有微电子工艺兼容的特点,使其迅速成为制备纳米结构材料的理想模板。本论文首先对铝金属的物性进行了比较详细的研究,然后通过铝片进行阳极氧化制备阳极氧化铝膜,接着对膜进行了比较详细的结构与形貌表征。证明我们成功制备了纳米孔阵列AAM,最后对这种膜的成膜机理与影响因素进行了深入分析。主要研究成果与结论如下: (1)铝片在草酸、硫酸和磷酸等酸性溶液中阳极氧化都能得到纳米孔阵列 AAM膜。在不同阳极氧化条件下制备出具有不同孔径、孔密度、孔深度的纳米孔阵列模板。(2)研究了铝片纯度,铝片热处理、电解液种类、电孵液温度、阳极氧化电压、阳极氧化时间、扩孔时间等对制备的AAM中孔的大小、密度、深度的影响关系,并且提出革酸是制备纳米孔阵YOAAM的相对方便与可靠的电解液。从理论和实验上为制各可人为控制形貌的纳米孔阵列AAM模板提供了依据。(3)使用SEM、AFM、XRD对从M进行表征,结果表明我们制各的AAM具有有序排布的纳米级的孔阵列结构,膜胞呈现六边形规则结构。阳极氧化铝膜(AAM) 具有孔分布均匀等特点,是制备形状高度均匀、有序纳米电子材料的理想模板。(4)深入研究了成膜机理,分析了AAM的生成过程和六边形膜胞结构的生成机理,以及孑L垂直基底生成的过程。本论文研究工作是四川大学材料系承担的教育部博士点基金“硒化镉纳米线阵列膜及其特性研究”课题的部分内容,研究结果可用于硒化镉纳米线阵列的沉积,并可进一步丌发制备其它新型纳米结构材料。关键词:阳极氧化铝膜(AAM)纳米孔阵列制备表征模板 PREPARATl0N AND CHARACTERIZATl0N OF ANODIC ALUMINA MEM[BR ANES WITH ARRAYS Specialty:Condensed MatterPhysics Master Candidate:Ye Jun Tutor: Beijun Nano—structure materials,started at 1990’,are a point of nano—material template technique is akind ofup—to—date method in fabricates materials,which OWnS a lot of advantages more than other methods when it isused in preparation of nano-structure unique structure features and its thermal,chemical stability and patible with present microelectronics technology make anodic alumina membranes(abbreviated as AAM)e ideal templates for the fabrication of ordered nano—structures. In this dissertation,first of a11,study the characters of Al preparation that,AAM was studied intensivelY. The main results and conclusions can be sumIllarized as follow: (1)Porous Anodic Alumina(abbreviated as AAM),were fabricated indifferent anodic oxidative conditions by anodic oxidation of aluminum foilS under the constant anodic voltages and certain highly ordered array of alumina templates with pore