。492 北京科技大学学报 第32卷 生长在其上.另外，MST-基底与SCT-基底表面生 火温度进行热处理后，在水热条件下合成出SQ纳 长出的纳米阵列的直径一定程度上受到了SQ晶 米线阵列的SM像，如图5所示.由SM像可以看 种层颗粒大小的控制，晶种层颗粒尺寸较大时，得到 出，不同的退火温度对S⑨纳米线阵列的取向性有 的纳米阵列的尺寸也较大，反之则较小.SQ晶种 较大的影响.当退火温度为400℃时，得到的阵列 层颗粒的尺寸在影响纳米阵列尺寸的过程中也改变 的取向性较差，纳米线向不同方向倾斜（图5(）方 了纳米阵列的形貌当晶种层颗粒的尺寸较小时得 当退火温度升至500Q时，阵列的取向性有所改善， 到的为纳米线阵列，当晶种层颗粒的尺寸较大时得 大部分纳米线取向性一致且其倾斜程度较低（图5 到的为纳米棒阵列.因此通过分析发现，只有使用 (b)当退火温度为600℃时，阵列的取向性高度 MST-基底在本实验条件下可以得到取向性高度一 一致，均垂直于基底（图5(9）. 致的SO纳米线阵列. 由于通过磁控溅射沉积在MST基底上的SO 2.3退火温度对产物取向性的影响 晶种为非晶化相，因此必须通过进一步退火处理才 将磁控溅射上S9的基底分别使用不同的退 能使晶种层晶化.图6为不同温度退火处理后的 200m 200m 200nm 图5使用不同退火温度热处理的MST-基底上生长的S0纳米线阵列的SM像.(a)400℃：(b)500℃：(9)600℃ Fig5M血您es of Sr0,nanowie amays grovn onMST-.substrates by heat teating at diffe rentannealing8 mpertre5(马400C,(b)500℃： (c)600℃ MST-基底的XRD谱，其中图6(a)~(d分别对应 增高，(110品面衍射峰的强度相对于(101)晶面逐 的退火温度为600.500和400℃和未退火.随着退 渐减弱，(002品面衍射峰的相对强度则逐渐增强。 火温度的升高，基底上SQ晶种层的晶化程度依次 因此可以得出晶种层SQ颗粒的轴取向性逐渐 增强.当退火温度较低时，S)晶种层的轴取向 ●sn0 性较低，因此SQ纳米线向不同的方向生长：而当 ■TO 退火温度较高时，S9晶种层的轴取向性较高， 将会诱导SQ纳米线高度沿轴取向生长.因此 a 通过控制磁控溅射上SQ的基底的退火温度，可以 控制S9纳米线的取向性. 3结论 采用水热法，在MST基底上制备出了取向高 度一致的SQ纳米线阵列.使用ST-基底和) 50 60 28r 基底与MST基底进行了比较.结果发现不同的基 图6使用不同退火温度热处理的MST-基底上生长的S0,纳 底铺膜方式对产物的形貌有较大的影响，使用) 米线阵列的XRD谱.(a)600℃：(b)500℃，(9400℃：（山 基底生成纳米颗粒层，使用SCT基底生成纳米棒阵 未退火 列，只有使用MST-基底才能生成纳米线阵列.同 F 6 XRD pattens of SnO nanow ire amays grown on MST sub 时，基底的退火温度对产物的取向性也有较大的影 states by heat tating wi谕diffe rent anrealing tempe号（a)6O0 响，随着退火温度的升高，产物的取向性得到了较大 ℃(b)500℃：(9400℃：（山uannea 的提高。北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 生长在其上.另外 , MST--基底与 SCT--基底表面生 长出的纳米阵列的直径一定程度上受到了 SnO2 晶 种层颗粒大小的控制 ,晶种层颗粒尺寸较大时 ,得到 的纳米阵列的尺寸也较大 ,反之则较小.SnO2 晶种 层颗粒的尺寸在影响纳米阵列尺寸的过程中也改变 了纳米阵列的形貌, 当晶种层颗粒的尺寸较小时得 到的为纳米线阵列, 当晶种层颗粒的尺寸较大时得 到的为纳米棒阵列.因此通过分析发现 ,只有使用 MST--基底在本实验条件下可以得到取向性高度一 致的 SnO2 纳米线阵列. 2.3 退火温度对产物取向性的影响 将磁控溅射上 SnO2 的基底分别使用不同的退 火温度进行热处理后,在水热条件下合成出 SnO2 纳 米线阵列的 SEM像 ,如图 5所示 .由 SEM像可以看 出, 不同的退火温度对 SnO2 纳米线阵列的取向性有 较大的影响.当退火温度为 400 ℃时 , 得到的阵列 的取向性较差 ,纳米线向不同方向倾斜 (图 5(a)); 当退火温度升至 500 ℃时 ,阵列的取向性有所改善, 大部分纳米线取向性一致,且其倾斜程度较低(图 5 (b));当退火温度为 600 ℃时 ,阵列的取向性高度 一致 ,均垂直于基底 (图 5(c)). 由于通过磁控溅射沉积在 MST--基底上的 SnO2 晶种为非晶化相, 因此必须通过进一步退火处理才 能使晶种层晶化.图 6为不同温度退火处理后的 图 5 使用不同退火温度热处理的 MST--基底上生长的 SnO2 纳米线阵列的 SEM像.(a)400℃;(b)500℃;(c)600℃ Fig.5 SEMimagesofSnO2 nanowirearraysgrownonMST-substratesbyheattreatingatdifferentannealingtemperatures:(a)400℃;(b)500℃; (c)600℃ 图 6 使用不同退火温度热处理的 MST--基底上生长的 SnO2 纳 米线阵列的 XRD谱.(a)600℃;(b)500℃;(c)400℃;(d) 未退火 Fig.6 XRDpatternsofSnO2 nanowirearraysgrownonMST-sub￾stratesbyheattreatingwithdifferentannealingtemperature:(a)600 ℃;(b)500℃;(c)400℃;(d)unannealed MST--基底的 XRD谱 ,其中图 6(a)～ (d)分别对应 的退火温度为 600、500和 400 ℃和未退火 .随着退 火温度的升高,基底上 SnO2 晶种层的晶化程度依次 增高 , (110)晶面衍射峰的强度相对于 (101)晶面逐 渐减弱, (002)晶面衍射峰的相对强度则逐渐增强, 因此可以得出晶种层 SnO2 颗粒的 c轴取向性逐渐 增强 .当退火温度较低时 , SnO2 晶种层的 c轴取向 性较低,因此 SnO2 纳米线向不同的方向生长;而当 退火温度较高时, SnO2 晶种层的 c轴取向性较高, 将会诱导 SnO2 纳米线高度沿 c轴取向生长 .因此, 通过控制磁控溅射上 SnO2 的基底的退火温度,可以 控制 SnO2 纳米线的取向性 . 3 结论 采用水热法 , 在 MST--基底上制备出了取向高 度一致的 SnO2 纳米线阵列 .使用 SCT--基底和 ITO-- 基底与 MST--基底进行了比较 .结果发现,不同的基 底铺膜方式对产物的形貌有较大的影响, 使用 ITO-- 基底生成纳米颗粒层,使用 SCT--基底生成纳米棒阵 列, 只有使用 MST--基底才能生成纳米线阵列.同 时, 基底的退火温度对产物的取向性也有较大的影 响, 随着退火温度的升高 ,产物的取向性得到了较大 的提高. · 492·