1. 研究目的与意义
研究背景：
随着新时代科学技术的不断发展和纳米技术的发展，一维半导体纳米材料如纳米线、纳米棒、纳米环等由于其独特的物理、化学和生物特性及其重要的技术应用在过去十几年受到广泛的关注，已经被深入研究。一维ZnO纳米材料因其超高的机械强度、高发光效率、较低的激光发射阀值、较高的化学稳定性，在制备纳米电子器件及纳米光电子器件领域表现出了很大的应用潜力。现在ZnO纳米线已经被用来制造发光二极管，场效应晶体管，真空计，气敏传感器和压力传感器等。ZnO纳米线的压电势和半导体物理特性是收集多种类型能力的纳米发电机、混合电池、自供能系统以及将来的压电光子学等领域的基础。因此大面积阵列化、图案化及生长可控的纳米线对现代电子科技的发展是尤为重要的。氮化镓自1990年起用在发光二极管中，此化合物结构类似纤锌矿，因此可以代替氧化锌种子层直接外延生长纳米线。氮化镓的硬度高、能隙宽、原子键强、热导率高、化学稳定性高、抗辐射能力强，可以用在高功率、高速的光电元件中。氮化镓材料的研究与应用是目前全球半导体研究的前沿和热点，在光电子、高温大功率器件和高频微波器件应用方面有着广阔的前景。
研究现状：
2. 研究内容与预期目标
研究内容：
1．利用光刻技术在氮化镓衬底上获得阵列化的图案。
2．探究光刻技术的具体工艺流程，并研究通过光刻技术制备多种图案化基底的方法。
3. 研究方法与步骤
研究方法：
本课题通过水热法和光刻技术实现大面积、阵列图案化氧化锌纳米线的制备，实验通过多组对照实验来探究生长温度、生长时间、前驱体溶液浓度分别对于大面积、阵列化的ZnO纳米线生长状态、形貌特点和晶体质量的影响。水热法是一种生长各种纳米结构的常见方法，水热法的优点较多，主要有可轻易获得的合成条件、稳定的产品性能、较低的制备成本、较小的环境影响、催化添加简单等优点，尤其是此手段在常温下也可以合成ZnO纳米材料。同时水热法可以轻松地控制ZnO纳米线的属性例如半径、长度等。因此，水热法在合成ZnO纳米材料领域拥有广泛的应用价值和潜力。在利用水热法合成大面积、阵列化ZnO纳米线时有几个非常重要的影响因素，分别是生长时间、生长温度和前驱溶液浓度。光刻技术自从其诞生以来就在纳米材料半导体元件的制造上作为图案转移技术得到了广泛的应用，随着纳米技术的不断发展，作为重要工艺的光刻技术显得至关重要。因此光刻技术对于大面积、阵列化ZnO纳米线的合成也起着重要的作用。
研究步骤：
4. 参考文献
[1] 庞玉莲, 邹应全. 光刻材料的发展及应用[J]. 信息记录材料, 2015, (1)
[2] 崔铮. 微纳米加工技术及其应用[M]. 北京: 高等教育出版社, 2013,4
[3] Xu S, Wang Z L. One-Dimensional ZnONanostructures: Solution Growth and Functional Properties. Nano Res. 2011,4(11): 1013–1098
5. 工作计划
1．1．2022.2.28-2022.3.14文献的查找及调研工作。
2．2022.3.15-2022.4.1完成论文提纲和开题报告的撰写任务。
3．2022.3.23-2022.4.5实验生长阵列化ZnO纳米线，完成实验样本的表征工作。
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