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金属辅助化学刻蚀法制备硅纳米线及其工艺参数优化 认领
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作者 王波 高灿灿 薛睿 《北京工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2021年第2期179-185,共7页
为了制备形貌良好性能优良的硅纳米线,利用金属辅助化学刻蚀法,在AgNO3和HF的混合水溶液中沉积Ag颗粒,使之作为刻蚀反应的催化剂,并在H2O2和HF的混合溶液中进行刻蚀反应制备硅纳米线.通过改变实验中的工艺参数,包括刻蚀反应时间、刻蚀... 为了制备形貌良好性能优良的硅纳米线,利用金属辅助化学刻蚀法,在AgNO3和HF的混合水溶液中沉积Ag颗粒,使之作为刻蚀反应的催化剂,并在H2O2和HF的混合溶液中进行刻蚀反应制备硅纳米线.通过改变实验中的工艺参数,包括刻蚀反应时间、刻蚀反应温度、刻蚀液中HF浓度及反应过程中的搅拌速度,用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)图像进行对比分析,讨论制备优良硅纳米线的最佳参数.结果表明:当刻蚀反应时间为1 h,反应温度在室温下,HF浓度为4.8 mol/L时,硅纳米线的表面形貌是最好的,但对刻蚀液的搅拌会严重破坏硅纳米线的表面形貌,不利于优良硅纳米线的制备. 展开更多
关键词 硅纳米线 金属辅助化学刻蚀法 刻蚀反应时间 刻蚀反应温度 HF浓度 搅拌速度 形貌结构
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氧掺杂硅纳米线电子结构及光学性质的第一性原理研究 认领
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作者 吴学科 张颂 黄意 《凯里学院学报》 2020年第6期24-27,共4页
采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对氧掺杂或修饰的硅[100]方向纳米线表面的电子结构和光学性质进行了研究,结果表明:氧掺杂或修饰对硅纳米线的几何构型、能带结构和光学性质都有一定的影响.掺氧后,硅纳米线晶胞体积减小、在掺杂... 采用基于密度泛函理论的第一性原理方法对氧掺杂或修饰的硅[100]方向纳米线表面的电子结构和光学性质进行了研究,结果表明:氧掺杂或修饰对硅纳米线的几何构型、能带结构和光学性质都有一定的影响.掺氧后,硅纳米线晶胞体积减小、在掺杂氧原子近邻的Si-Si键长受到影响最大;硅纳米线的能隙变窄,其中修饰形成Si=O双键的硅纳米线能带上可看到明显的杂质带,且氧原子对带边电子态有贡献,可提高半导体发光效率;掺杂或修饰形成Si-O-Si桥键的硅纳米线介电常数受影响较小,而形成Si=O双键的介电峰值发生蓝移.该研究结果为制备发光硅纳米材料及器件提供理论参考. 展开更多
关键词 第一性原理 掺杂 硅纳米线
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硅纳米线的表面掺杂效应及应用 认领
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作者 廖凡 黄慧 +2 位作者 康振辉 刘阳 邵名望 《化学教育(中英文)》 CAS 北大核心 2020年第8期105-107,共3页
纳米材料具有较大的比表面积,表现出与块体材料不同的性质。通过实验证明氢负载的硅纳米线能够加速铜氧化过程。这一过程可以用表面掺杂效应进行解释。这种由于尺寸的减小引起化学性质改变的现象--表面掺杂,有望能够在化学的各个领域得... 纳米材料具有较大的比表面积,表现出与块体材料不同的性质。通过实验证明氢负载的硅纳米线能够加速铜氧化过程。这一过程可以用表面掺杂效应进行解释。这种由于尺寸的减小引起化学性质改变的现象--表面掺杂,有望能够在化学的各个领域得到广泛应用。 展开更多
关键词 氧化 硅纳米线 表面掺杂
不同制备条件对硅纳米线的形貌和反射率影响 认领 被引量:1
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作者 赵诚 吴子华 +3 位作者 谢华清 毛建辉 王元元 余思琦 《上海第二工业大学学报》 2020年第1期50-58,共9页
利用两步法-金属辅助化学刻蚀法(metal-assisted chemical etching,MACE)制备硅纳米线(silicon nanowires,SINWs)样品。研究了刻蚀温度、刻蚀时间、过氧化氢(H2O2)浓度对样品SINWs的形貌和反射率影响。研究发现,随着刻蚀时间增加,SINWs... 利用两步法-金属辅助化学刻蚀法(metal-assisted chemical etching,MACE)制备硅纳米线(silicon nanowires,SINWs)样品。研究了刻蚀温度、刻蚀时间、过氧化氢(H2O2)浓度对样品SINWs的形貌和反射率影响。研究发现,随着刻蚀时间增加,SINWs样品的长度随之增加,而反射率降低。H2O2浓度提高,SINWs样品的长度也增加,在浓度为0.1 mol/L时反射率降至最低。刻蚀温度升高,SINWs样品的长度先增加,然后随着SINWs生长速率变快的同时样品的形貌结构遭到破坏,反射率呈总体上升趋势。实验结果表明,改变制备过程中的反应条件,对SINWs的形貌会具有较大影响,同时SINWs阵列的反射率也会改变。SINWs的反射率强烈依赖于SINWs的长度、规整程度和空隙率大小等。 展开更多
关键词 金属辅助化学刻蚀法 硅纳米线 反射率 形貌
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硅光子偏振分束旋转器件研究进展 认领
5
作者 顾苗苗 汪大伟 +2 位作者 陈晓铃 陈华 方青 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2020年第17期22-33,共12页
偏振分束旋转器(PSR)是解决绝缘衬底上硅(SOI)平台光波导器件偏振敏感问题的关键性器件。SOI波导材料的折射率差大,使得横电模(TE)和横磁模(TM)的有效折射率差值很大,故器件对偏振态敏感。偏振分束旋转器可有效解决这一问题,光波经过PS... 偏振分束旋转器(PSR)是解决绝缘衬底上硅(SOI)平台光波导器件偏振敏感问题的关键性器件。SOI波导材料的折射率差大,使得横电模(TE)和横磁模(TM)的有效折射率差值很大,故器件对偏振态敏感。偏振分束旋转器可有效解决这一问题,光波经过PSR后可以两束同偏振态的模式光输出。根据模式转换机制的不同,PSR分为基于模式耦合和基于模式演化两类。分别介绍对应器件的研究进展。基于模式耦合原理的PSR,模式转换过程一步实现,设计简单,具有小尺寸、工艺易实现的特点;基于模式演化原理的PSR,模式转换分两步完成,结构复杂,具有大带宽、大容差的特点。此外,还介绍了中红外波段的PSR,并对硅光偏振分束旋转器的未来发展趋势做出预测。 展开更多
关键词 光学器件 偏振分束旋转器 偏振分集 硅纳米线
硅纳米线制备方法研究进展 认领
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作者 周忠仁 董鹏 +2 位作者 李普良 李伟 刘存志 《有色设备》 2020年第2期1-3,共3页
硅纳米线是重要的半导体一维纳米材料,伴随着硅作为下一代锂离子电池理想负极以及作为半导体材料在光电化学领域的研究热潮,实现硅纳米线高效、低成本、可控制备成为研究的重点。本文介绍了现阶段硅纳米线制备的主流技术及相关研究进展。
关键词 硅纳米线 锂离子电池负极 制备方法
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一种面向MEMS矢量水听器的硅纳米线制备方法 认领
7
作者 史一明 齐秉楠 +3 位作者 白建新 宋金龙 王卫东 王任鑫 《中北大学学报:自然科学版》 CAS 2020年第5期455-460,共6页
为了进一步提高MEMS矢量水听器灵敏度,把硅纳米线作为压敏单元,将硅纳米线工艺引入到MEMS矢量水听器制备过程中,利用其所具有的巨压阻效应来提高MEMS矢量水听器的灵敏度.本文提出了一种自上而下的微加工工艺方法,将TMAH(四甲基氢氧化铵... 为了进一步提高MEMS矢量水听器灵敏度,把硅纳米线作为压敏单元,将硅纳米线工艺引入到MEMS矢量水听器制备过程中,利用其所具有的巨压阻效应来提高MEMS矢量水听器的灵敏度.本文提出了一种自上而下的微加工工艺方法,将TMAH(四甲基氢氧化铵)各向异性腐蚀和干法刻蚀法结合来制备出硅纳米线,其中TMAH腐蚀形成屋檐结构,干法刻蚀形成氧化硅掩模图形以及硅纳米线.该制备方法与半导体工艺相兼容,能够实现与MEMS水声传感器的集成. 展开更多
关键词 MEMS矢量水听器 硅纳米线 自上而下法 TMAH各向异性腐蚀 干法刻蚀 半导体工艺
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金催化的硅纳米线的可控制备及光学特性研究 认领
8
作者 王珊珊 殷淑静 +1 位作者 梁海锋 韩军 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期738-745,共8页
硅纳米线是新型一维半导体纳米材料的典型代表。利用阳极氧化铝薄膜为模版复制出具有有序纳米结构的金膜,在金的催化辅助下对单晶硅进行湿法刻蚀,得到尺寸、形状、分布可控的硅纳米线阵列,并对其光学特性进行了研究。研究结果表明,金代... 硅纳米线是新型一维半导体纳米材料的典型代表。利用阳极氧化铝薄膜为模版复制出具有有序纳米结构的金膜,在金的催化辅助下对单晶硅进行湿法刻蚀,得到尺寸、形状、分布可控的硅纳米线阵列,并对其光学特性进行了研究。研究结果表明,金代替银作为催化剂,可以有效地抑制二次刻蚀,金的化学性质相对于银更加稳定,克服了银膜在较高的温度或较长刻蚀时间下产生的结构性破坏,得到形貌规整、尺寸可控的硅纳米线阵列。对该阵列在400nm~1200nm波段的反射率、透过率进行了测试,并对比分析了金模板催化与传统方法机理的异同。测试结果表明,相较于传统金属辅助化学刻蚀法,文中提出的金模板催化法制备的硅纳米线阵列尺寸及分布更加均匀可控,在宽光谱范围内的抗反射性得到了显著提高。 展开更多
关键词 半导体材料 硅纳米线 阳极氧化铝薄膜 湿法刻蚀 催化 抗反射性
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基于硅纳米线检测的微加速度计设计与噪声分析 认领
9
作者 程壑 王宾 +2 位作者 蒋孝勇 李孟委 唐军 《中北大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第1期84-89,共6页
利用硅纳米线压阻系数比压敏电阻压阻系数高的特性,设计了一种基于硅纳米线的加速度计.首先对硅纳米线微加速度计结构参数进行了设计,利用ANSYS软件对微加速度计结构进行静态分析;其次利用COMSOL对硅纳米线压阻系数进行了仿真计算;最后... 利用硅纳米线压阻系数比压敏电阻压阻系数高的特性,设计了一种基于硅纳米线的加速度计.首先对硅纳米线微加速度计结构参数进行了设计,利用ANSYS软件对微加速度计结构进行静态分析;其次利用COMSOL对硅纳米线压阻系数进行了仿真计算;最后对其总灵敏度进行计算,并对微加速度计的噪声进行了分析计算.仿真结果表明,该款硅纳米线微加速度计的理论灵敏度达到35.09 mV/g,带宽为5 784Hz,噪声为4.7μg/(Hz)(1/2). 展开更多
关键词 微加速度计 硅纳米线 噪声分析 灵敏度
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Enhanced efficiency of graphene-silicon Schottky junction solar cell through inverted pyramid arrays texturation 认领
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作者 Jiajia Qiu Yudong Shang +6 位作者 Xiuhua Chen Shaoyuan Li Wenhui Ma Xiaohan Wan Jia Yang Yun Lei Zhengjie Chen 《材料科学技术学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第11期2197-2204,共8页
硅的 Nanostructures 逐渐地为套住太阳能电池的轻、改进的变换效率由于突出的能力正在成为热候选人。在这份报纸,硅 nanowires (SiNWs ) 和硅,转换金字塔数组(SiIPs ) 通过分别地蚀刻的银和催化铜的化学药品在 Gr-Si 太阳能电池的表... 硅的 Nanostructures 逐渐地为套住太阳能电池的轻、改进的变换效率由于突出的能力正在成为热候选人。在这份报纸,硅 nanowires (SiNWs ) 和硅,转换金字塔数组(SiIPs ) 通过分别地蚀刻的银和催化铜的化学药品在 Gr-Si 太阳能电池的表面上被介绍。Gr-SiNWs 和 Gr-SiIPs 太阳能电池的搬运人一生,光性质和效率上的 SiNWs 和 SiIPs 的效果系统地被分析。结果证明转换金字塔数组为平衡 antireflectance 损失和表面区域增大有更多的优秀能力。力量变换效率(PCE ) 和 Gr-SiIPs 设备的搬运人一生分别地由与 Gr-SiNWs 太阳能电池的作比较增加 62% 和 34% 。最后,有 5.63% 的 PCE 的 Gr-SiIPs 房间成功地通过硝酸做被完成。这个工作建议新策略为改进 Gr-Si 太阳能电池的表演介绍转换金字塔数组。 展开更多
关键词 太阳能电池 金字塔 数组 连接 变换效率 化学药品 性能介绍
纳米金属银、铜辅助化学刻蚀制绒金刚线切割多晶硅的研究 认领
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作者 邹宇新 邱佳佳 +3 位作者 席风硕 杨玺 李绍元 马文会 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期3706-3711,共6页
以金刚线切割多晶硅为原料,研究不同纳米金属催化剂(银、铜)辅助化学刻蚀对纳米结构引入及多晶硅片表面制绒效果的影响。研究结果表明:不同纳米金属物种诱导刻蚀对硅片表面形貌结构的影响巨大,相比于纳米银辅助刻蚀形成的硅纳米线阵列... 以金刚线切割多晶硅为原料,研究不同纳米金属催化剂(银、铜)辅助化学刻蚀对纳米结构引入及多晶硅片表面制绒效果的影响。研究结果表明:不同纳米金属物种诱导刻蚀对硅片表面形貌结构的影响巨大,相比于纳米银辅助刻蚀形成的硅纳米线阵列结构而言,纳米铜辅助刻蚀形成的倒金字塔结构在各方面的性能均比较突出,大面积微尺度的倒金字塔阵列结构可以更完美地融合表面低反射率和钝化不佳之间的矛盾,且硅片表面切割纹去除效果明显。当金属铜辅助化学刻蚀制绒15 min时,倒金字塔结构最规则、均匀,且在300~1 100 nm波段范围内,反射率由原片的41.8%降低至5.8%。同时倒金字塔形貌具有优越的减反效果和去除切割纹能力,使得制绒金刚线切割多晶硅片有望用来制备高效率的太阳能电池。 展开更多
关键词 金刚线切割多晶硅 切割纹 金属铜辅助化学刻蚀 硅纳米线 倒金字塔
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Surface effects on the thermal conductivity of silicon nanowires 认领
12
作者 李海鹏 张瑞勤 《中国物理B:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2018年第3期72-79,共8页
关键词 表面工程 热传导性 热管理 运输 调整
金属辅助化学刻蚀法制备尺寸可控的硅纳米线 认领 被引量:3
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作者 刘浩 刘锦辉 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第31期138-141,共4页
为制备粗细均匀、大长度的硅纳米线,通过金属辅助化学刻蚀方法,以银作为辅助金属,利用场发射扫描电镜(FESEM)和FIB/SEM双束系统作为检测手段,结合微加工工艺,研究了不同的反应离子刻蚀时间和化学刻蚀时间对制备的硅纳米线的尺寸和形貌... 为制备粗细均匀、大长度的硅纳米线,通过金属辅助化学刻蚀方法,以银作为辅助金属,利用场发射扫描电镜(FESEM)和FIB/SEM双束系统作为检测手段,结合微加工工艺,研究了不同的反应离子刻蚀时间和化学刻蚀时间对制备的硅纳米线的尺寸和形貌的影响。结果表明,通过该方法制备的硅纳米线粗细均匀、长度较大。控制反应离子刻蚀时间和化学刻蚀反应时间,可以控制硅纳米线的形貌与尺寸。 展开更多
关键词 硅纳米线 反应离子刻蚀 化学刻蚀 PS微球
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硅纳米线场效应管生物传感器在细菌、病毒检测中的应用 认领 被引量:1
14
作者 田喻 谢新武 +4 位作者 张志伟 徐新喜 田丰 周卫斌 杜耀华 《军事医学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期459-463,共5页
传染病病原体的现场快速检测是应对各种突发生物安全事件的重大需求。基于硅纳米线场效应管(SiNW-FET)的生物传感器是近10年来兴起的生物检测技术,具有响应快、灵敏度高、特异性强、设备体积小等优点,有发展为细菌、病毒等病原微生物现... 传染病病原体的现场快速检测是应对各种突发生物安全事件的重大需求。基于硅纳米线场效应管(SiNW-FET)的生物传感器是近10年来兴起的生物检测技术,具有响应快、灵敏度高、特异性强、设备体积小等优点,有发展为细菌、病毒等病原微生物现场检测工具的潜力。该文介绍了SiNW-FET生物传感器的工作原理、制备方法、表面修饰方法和在细菌、病毒检测中的应用,分析现场检测中面临的问题,并展望其在现场检测和便携式POCT设备方面的发展前景。 展开更多
关键词 硅纳米线 场效应管 生物传感器 细菌与病毒检测
Ammonia sensing using arrays of silicon nanowires and graphene 认领 被引量:1
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作者 K. Fobelets C. Panteli +1 位作者 O. Sydoruk Chuanbo Li 《半导体学报:英文版》 EI CAS CSCD 2018年第6期112-118,共7页
关键词 固态传感器 数组 metal NH3 反应率 Si 表面
入射激光功率对硅纳米线拉曼光谱及荧光光谱的影响 认领 被引量:1
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作者 张秋慧 郭壮志 冯国英 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1118-1121,共4页
一维纳米材料硅纳米线是目前重要的光电材料之一,采用化学气相沉积法制备了硅纳米线,实验研究了不同功率532 nm激光激发下的拉曼光谱和荧光光谱,随着入射激光功率的增加,一阶拉曼光谱出现红移和非对称加宽,而且红移同入射激光功率成正比... 一维纳米材料硅纳米线是目前重要的光电材料之一,采用化学气相沉积法制备了硅纳米线,实验研究了不同功率532 nm激光激发下的拉曼光谱和荧光光谱,随着入射激光功率的增加,一阶拉曼光谱出现红移和非对称加宽,而且红移同入射激光功率成正比,光致荧光光谱出现蓝移和双峰结构。使用声子限域效应、应变效应和激光非均匀加热效应对实验结果进行了分析,并采用matlab模拟了入射激光功率同拉曼频移的理论关系曲线,结果表明激光非均匀加热效应是引起拉曼光谱和光致荧光光谱变化的主要原因。 展开更多
关键词 硅纳米线 拉曼光谱 荧光光谱
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Nanowatt power operation of silicon nanowire NAND logic gates on bendable substrates 认领
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作者 Junggwon Yun Myeongwon Lee +4 位作者 Youngin Jeon Minsuk Kim Yoonjoong Kim Doohyeok Lim Sangsig Kim 《纳米研究:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第12期3656-3662,共7页
在这份报纸,我们建议硅 nanowire (SiNW ) 的新奇构造否定 -- 并且(反及) 可弯曲的塑料底层上的逻辑门并且描述他们的电的特征。有 SiNW 隧道的反及逻辑门能够与象 0.8 V 一样低的供应电压操作,与分别地切换和约 1.1 和 0.068 nW 的... 在这份报纸,我们建议硅 nanowire (SiNW ) 的新奇构造否定 -- 并且(反及) 可弯曲的塑料底层上的逻辑门并且描述他们的电的特征。有 SiNW 隧道的反及逻辑门能够与象 0.8 V 一样低的供应电压操作,与分别地切换和约 1.1 和 0.068 nW 的待机电源消费。每只 SiNW 晶体管的优异电的特征包括陡峭的次于最低限度的斜坡,高我 <sub > 开/关 </sub> 比率,和对称的阀值电压,是启用逻辑门的 nanowatt 范围电源操作的主要因素。而且,逻辑门的机械 bendability 显示他们有好、稳定的疲劳性质。 展开更多
关键词 硅纳米线 NAND 塑料基板 逻辑门 可弯曲 运行 功率 电气特性
Si纳米线光伏器件的研究进展 认领
18
作者 范志东 刘绰 +2 位作者 张津豪 马蕾 彭英才 《河北大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2016年第1期26-34,共9页
Si纳米线具有良好的光吸收和减反射特性,能够和现有Si工艺较好地兼容以及降低电池成本等优势,在太阳电池方面具有潜在的应用.介绍了Si纳米线径向p-n结、轴向p-n结、聚合物混合异质结和肖特基结等太阳电池的结构、制备、光伏特性等研究进... Si纳米线具有良好的光吸收和减反射特性,能够和现有Si工艺较好地兼容以及降低电池成本等优势,在太阳电池方面具有潜在的应用.介绍了Si纳米线径向p-n结、轴向p-n结、聚合物混合异质结和肖特基结等太阳电池的结构、制备、光伏特性等研究进展,同时指出Si纳米线结构太阳电池研究中需要解决的一些问题,并对今后的发展方向进行了展望. 展开更多
关键词 SI纳米线 光学特性 太阳电池 光伏性能
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基于浓硼扩散层的硅纳米线谐振子制备 认领
19
作者 刘杨 张明亮 +2 位作者 季安 王晓东 杨富华 《影像科学与光化学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期265-272,共8页
纳机电系统(NMES)由于具有体积小、智能化、可靠性高等优点而被广泛研究。其中纳米线谐振子的本征频率能够达到MHz甚至GHz,可应用于各种高性能的质量传感器、谐振器、滤波器等。但是,要制备形貌规则可控的纳米线谐振子,对加工技术要... 纳机电系统(NMES)由于具有体积小、智能化、可靠性高等优点而被广泛研究。其中纳米线谐振子的本征频率能够达到MHz甚至GHz,可应用于各种高性能的质量传感器、谐振器、滤波器等。但是,要制备形貌规则可控的纳米线谐振子,对加工技术要求很高。目前急需一种工艺简单、重复性好、三维尺度可控的硅纳米线制备方法。本文重点研究了基于浓硼扩散层的可集成硅纳米线谐振子的制备方法。该方法采用电子束光刻定义可控尺度硅纳米线,并利用TMAH腐蚀自停止效应实现谐振子的释放。文中还采用SEM对所制备的纳米线谐振子进行了表征。实验结果表明,基于浓硼扩散层制备的硅纳米线谐振子形貌规则,结构可控可调。该方法能够实现可控制的大面积、高产率、低成本、可集成的硅纳米线谐振子制备。 展开更多
关键词 纳机电系统(NMES) 硅纳米线 自上而下法 谐振子
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光照对HF/Fe(NO_3)_3溶液中制备硅纳米线的作用研究 认领
20
作者 刘琳 王永田 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期352-358,共7页
以不同掺杂浓度的单晶n型硅为衬底、金属银为催化剂、硝酸铁作为氧化剂制备硅纳米线,系统研究了光照对不同硝酸铁浓度条件下用化学腐蚀法制备硅纳米线的作用.研究发现,不同掺杂浓度的硅衬底,光照对硅纳米线长度的影响明显不同.通过对比... 以不同掺杂浓度的单晶n型硅为衬底、金属银为催化剂、硝酸铁作为氧化剂制备硅纳米线,系统研究了光照对不同硝酸铁浓度条件下用化学腐蚀法制备硅纳米线的作用.研究发现,不同掺杂浓度的硅衬底,光照对硅纳米线长度的影响明显不同.通过对比硅纳米线的长度,发现光照对硅纳米线的形成兼具促进和溶解作用,并分别从能带结构、电化学表征和光致发光等方面对这两种作用的形成机理进行了深入讨论. 展开更多
关键词 硅纳米线 化学腐蚀法 光照
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