納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用課件：納米薄膜

納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用納米薄膜納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用2導(dǎo)入案例通過N摻雜技術(shù)形成的薄膜的原子力顯微鏡圖像納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用3納米薄膜的分類與結(jié)構(gòu)納米薄膜的定義納米薄膜是指尺寸在納米量級的顆粒（晶粒）構(gòu)成的薄膜或者層厚在納米量級的單層或多層薄膜。納米薄膜的分類

1按用途劃分

納米功能薄膜與納米結(jié)構(gòu)薄膜2按層數(shù)劃分納米單層薄膜和納米多層薄膜納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用4納米薄膜的分類與結(jié)構(gòu)3按微結(jié)構(gòu)劃分

含有納米微粒與原子團(tuán)簇的薄膜和納米尺寸厚度的薄膜4按組分劃分有機(jī)納米薄膜和無機(jī)納米薄膜5按薄膜的構(gòu)成與致密性劃分顆粒薄膜和致密薄膜6按薄膜的構(gòu)成與致密性劃分納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用5納米薄膜的分類與結(jié)構(gòu)納米薄膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1納米顆粒膜的結(jié)構(gòu)

納米顆粒薄膜式納米微粒鑲嵌于薄膜母體中所構(gòu)成的復(fù)合材料體系?？煞譃榧{米孔隙與納米復(fù)合兩類薄膜納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用6(a)15min(b)70min新鮮的SnO2水溶膠-空氣界面陳化不同時間的布儒斯特角顯微鏡(BAM)圖像納米薄膜的分類與結(jié)構(gòu)納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用7納米薄膜的分類與結(jié)構(gòu)2納米多層膜的結(jié)構(gòu)納米多層膜的結(jié)構(gòu)，一般多層膜的結(jié)構(gòu)界面平直清晰，看不到明顯的界面非晶層和成分混合區(qū)。以蘑菇形狀的高分子聚集體為結(jié)構(gòu)單元自組裝成納米結(jié)構(gòu)的超分子多層膜納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用8納米薄膜的電學(xué)性能

納米薄膜的電學(xué)性能不僅與納米薄膜的厚度有關(guān)，而且還與納米薄膜中的顆粒尺寸有關(guān)納米薄膜的光學(xué)性能

1吸收光譜的移動與寬化2光學(xué)非線性納米薄膜的特性及其應(yīng)用納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用9納米薄膜的特性及其應(yīng)用以高電導(dǎo)的透明單壁碳納米管薄膜制備的有機(jī)發(fā)光二極管納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用10納米薄膜的磁學(xué)性能納米磁性多層膜及納米磁性顆粒膜巨磁電阻效應(yīng)以及其在儲存領(lǐng)域的應(yīng)用納米薄膜的特性及其應(yīng)用納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用11納米薄膜的制備按制備工藝過程及物質(zhì)狀態(tài)可分為兩類：氣相制備與液相制備薄膜的氣相生長機(jī)理需鍍物料氣化氣相輸運(yùn)沉積成固相薄膜納米薄膜的氣相制備方法納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用12納米薄膜的氣相制備方法薄膜形成過程四個主要階段示意圖納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用13物理氣相沉積法（PVD）通過高溫加熱金屬或化合物蒸發(fā)成氣相，或者通過電子、離子、光子等荷能粒子的能量把金屬或化合物濺射出相應(yīng)的原子、離子、分子（氣態(tài)），且在固體表面上不涉及到物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)（分解或化合）而沉積成固相膜的過程稱為物理氣相沉積（PhysicalVaporDeposition,PVD）鍍料氣化氣相運(yùn)輸沉積成膜納米薄膜的氣相制備方法納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用141真空蒸發(fā)鍍膜法

納米薄膜的氣相制備方法

（1）加熱鍍料使之蒸發(fā)或升華，成為具有一定能量（0.1~1.0eV）的氣態(tài)粒子；（2）離開鍍料表面，直線飛行輸運(yùn)到基體表面；（3）到達(dá)基體表面的氣態(tài)粒子凝聚形核生長成固相薄膜；（4）組成薄膜的原子重組排列或發(fā)生化學(xué)鍵合。納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用15納米薄膜的氣相制備方法分子束外延設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖2分子束外延鍍膜法

納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用16納米薄膜的氣相制備方法分子束外延表面生長過程的示意圖納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用173濺射鍍膜法

納米薄膜的氣相制備方法濺射過程中入射離子與靶材的相互作用濺射鍍膜是指在真空室中，利用荷能粒子轟擊靶材表面，使被轟擊出的粒子在基片上沉積的技術(shù)。納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用181磁控濺射

納米薄膜的氣相制備方法磁控濺射原理圖納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用192射頻濺射

納米薄膜的氣相制備方法射頻濺射裝置圖納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用20化學(xué)氣相沉積法（CVD）化學(xué)氣相沉積（ChemicalVaporDeposition,簡稱CVD）是利用氣態(tài)物質(zhì)在固體表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成固態(tài)沉積物。

納米薄膜的氣相制備方法生長TiN薄膜材料的一種氣相沉積反應(yīng)室示意圖納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用211金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積

納米薄膜的氣相制備方法ThomasSwanMOCVD反應(yīng)室示意圖納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用222等離子體輔助化學(xué)氣相沉積（PECVD）用等離子體技術(shù)使反應(yīng)氣體活化進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，在基底上生成固體薄膜的方法稱為等離子體化學(xué)氣相沉積

納米薄膜的氣相制備方法3激光化學(xué)氣相沉積（LCVD）通過激光加熱活化反應(yīng)分子而使常規(guī)CVD技術(shù)得到強(qiáng)化

納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用23納米薄膜的液相制備方法1自組裝法

有機(jī)硅烷單層膜在基底表面自組裝過程納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用24納米薄膜的液相制備方法2溶膠-凝膠法

3電化學(xué)沉積法

納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用25納米薄膜的液相制備方法4LB膜法

有機(jī)功能基團(tuán)包裹Au、Ag等納米粒子的示意圖納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用26納米薄膜的液相制備方法

（1）液面直接排布法

液面直接排布法示意圖納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用27納米薄膜的液相制備方法

（2）間接合成法

間接合成法示意圖納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用28納米薄膜的液相制備方法

（3）靜電吸附法

有機(jī)包裹的納米粒子吸附長鏈有機(jī)分子示意圖納米材料基礎(chǔ)與應(yīng)用29納米薄膜的液相制備方法靜