[发明专利]一种平行纳米线的非热融合及其系列结构成形加工方法

摘要

一种平行纳米线的非热融合及其系列结构成形加工方法，制备TEM样品；安装TEM样品；筛选纳米线；辐照加工。利用两根平行接触的非晶硅氧化物纳米线在接触位置和接触位置周围表面区域结构不稳定性的差异，采用透射电镜高能电子束进行均匀大面积辐照，非热激活诱导两根平行接触的非晶硅氧化物纳米线上的原子定向的扩散的原子向负曲率处扩散，从而降低体系的能量；从而纳米线接触位置周围表面区域的原子扩散到接触位置，在辐照范围内逐渐实现了两根平行接触纳米线的非热融合及融合过程中不同结构成型的加工。可通过控制硅氧化物纳米线的直径、电子束的束斑尺寸和辐照电流密度等参数实现对平行纳米线的非热融合及最终形貌的有效控制。

主权项

1.一种平行纳米线的非热融合及其系列结构成形加工方法，其特征在于包括以下步骤：/n1)制备TEM样品，具体方法为：先从硅片衬底上刮下硅氧化物纳米线粉，然后在超声振动下用有机溶剂分散，待团聚物分散开且形成颜色均匀的悬浮液时，再将含纳米线的有机溶液加入附有碳支持膜的微栅上，静置后将制得的TEM样品放入透射电镜中进行观察；/n2)安装TEM样品，具体方法为：先将步骤1)得到的TEM样品固定在样品座中，然后将样品杆推入到样品室中并对透射电镜抽真空，在真空度达到要求后即对纳米线进行观察分析；/n3)筛选纳米线，具体方法为：先在TEM低倍观察模式下选择两根平行接触的纳米线，两根平行接触的纳米线位于微栅孔中；然后在较高倍数观察模式下对在TEM低倍观察模式下选定的两根平行接触的纳米线作进一步位置筛选，最后通过倾斜样品台，沿不同角度对两根平行接触的纳米线的接触位置作进一步观察分析，确保两根平行接触的纳米线互相平行接触在一起；/n4)辐照加工，完成平行纳米线的非热融合及其系列结构成形加工；所述辐照加工的具体方法为：先在放大倍数为20000×～150000×下用电镜附带的CCD拍下融合前两根平行纳米线尤其是接触位置的形貌；然后选择电子束和辐照电流密度，在相同放大倍数下对两根平行接触的纳米线进行辐照，并实时拍照记录两根平行接触的纳米线尤其是接触位置的结构转变过程，在保持相同辐照条件下，对同一位置重复辐照—拍照过程，直至最终实现两根平行接触的纳米线融合成一根纳米线；所述电子束的束斑尺寸为微米尺度，所述辐照电流密度为0.4～1A/cm