電化學法納米線的制備

張曦元

【摘 要】作為新一代存儲器，相變存儲器如果想要進一步發展必須要考慮尺寸微縮的問題。而SbTe就是一種優秀的相變材料，因此研究納米尺度的SbTe的性質具有很強的現實意義。本文描述了電化學法制備SbTe納米線的流程，成功制備了8mA、10mA、20mA電流下的納米線，并對制備成功的納米線做了TEM和XRD檢測，最后對結果進行了分析，得到了小幅度改變電流會改變結晶強度，大幅度改變電流會改變結晶晶相的結論。

【關鍵詞】SbTe 納米線 電化學法 相變材料

【Abstract】 As a new generation of memories， phase change memories have to be smaller for further development. SbTe is one of excellent phase change materials， thereby research on properties of SbTe on the nanoscale has profound significance. This paper is about the procedures of making nanowires and I succeeded in making nanowires by adding 8mA， 10mA and 20mA seperately. I took their TEM photos and analysed nanowires by means of XRD method. Finally， I draw the conclution that changing current slightly can change the crystallinity and changing current significantly can change the phase.

【Key words】 SbTe；nanowires；electrochemical method；phase change materials

1 引言

相變存儲器具有讀寫速度快，循環次數高，功耗低等優點，相比傳統的閃存技術有很大優勢。因此作為一種新興的存儲器，相變存儲器有很好的市場前景。而相變材料的在晶態和非晶態間的轉變直接決定著相變存儲器的性能。因而我們需要進一步研究相變材料的結構。而隨著相變存儲器的發展，相變存儲器的尺寸微縮成為一個重要課題。而SbTe材料作為一種重要的相變材料，它的納米尺度的特性對于相變存儲器的微縮具有重要意義。現在對電化學法制備出的相變材料多集中于對薄膜特性的研究，對一維納米線的研究比較缺乏。本文對一維納米尺度下的納米線進行了研究，希望能對做相變存儲器材料做研究的研究人員有所幫助。

2 實驗部分

2.1 制備原理

制備過程屬于金屬的陰極還原沉積，適合在模板的納米孔道內制備金屬納米線。

（1）傳質過程：放電金屬陽離子或金屬絡合離子從電解液中通過擴散、對流、電遷移等步驟，不斷向電極表面輸送。

（2）電化學過程：金屬離子或金屬絡合離子脫水，并吸附在陰極表面上放電，還原成金屬原子的過程。

（3）結晶過程：金屬原子在陰極上排列，形成一定形式的金屬晶體。

原理圖如圖1所示。

2.2 制備流程

用去離子水清洗模板，用鑷子夾著鋁-氧化鋁模板用吹風機吹干后在模板的光亮面（Al面）涂抹防護油（防止SbTe材料在模板的這一面沉積，因為氧化鋁面為有孔面），再將分別溶解在稀硝酸和檸檬酸里的TeO2和Sb2O3溶液一比一混合（控制濃度配比使得混合溶液中的Te和Sb摩爾數相等），用鑷子夾著模板（做陰極）和石墨（做陽極）通不同大小的電流4小時，再用氫氧化鉀溶液溶解模板，得到沉積在模板孔洞中的納米線，放入無水乙醇中保存。

3 結果與討論

3.1 納米線形貌表征

由圖2可以看到制備出的納米線邊緣較為平整，無毛刺現象。

3.2 不同電流下SbTe納米線的物相表征

X射線衍射分析圖如圖3所示。

4 分析與結論

8mA電流與10mA電流下出峰的位置相近，但峰的強度有很大差別。這說明對制備電流微小的改變使得結晶更加徹底，也就是說它改變了結晶的強度。而在20mA的電流下出現了很明顯的新的峰，這說明大幅度改變制備電流會產生新的晶相，也就是形成不同的結晶。

參考文獻：

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