近年来,准一维纳米材料由于其优良的电学和光学性能以及在介观和纳米器件研究领域的巨大应用价值,引起了越来越多的研究和关注。由于硅材料在半导体工业和微电子制造技术领域的重要地位以及其成熟的加工工艺,硅的一维纳米结构被认为有望成为未来微电子和光电子器件的基础。迄今为止,已经有多种基于硅纳米线的原型纳米器件被制备出来。这一事实说明,硅的一维纳米结构可能会为将来“自下而上”的纳电子制造工业提供理想的器件基本单元。 本文通过化学气相沉积（CVD）法,利用氧化铝模板制备出了阵列化的硅纳米线;在硅衬底上制备出了取向生长的硅微米棒、硅纳米线以及少量的硅纳米链球结构;采用热蒸发法在真空下得到了硅的纳米枝状结构,在多种金属催化剂覆盖的硅衬底上得到了大量的硅纳米线结构;在镀金硅衬底上得到了硅纳米链球结构和分支状的硅纳米线结构;此外硅的纳米螺旋结构也用这种方法制备出来。对上述制备的样品利用透射电镜（TEM）、选区电子衍射（SAED）、场发射扫描电镜（FESEM）、能谱仪（EDX）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱（Raman）等测试手段进行相应的分析和表征。并进一步对于产物的形成机理进行了讨论和阐述。论文中主要的研究结果总结如下: 采用化学气相沉积法,利用硅烷作为前驱体,在镀金的硅衬底上制备出了取向生长的硅微米棒;通过控制H₂在载气中的比例在镀金的硅衬底上得到了直径可控的大量单晶硅纳米线。通过二次阳极氧化法制备出具有有序排列纳米孔的NCA氧化铝模板,之后通过在双面通孔的其中一端用磁控溅射方法镀金,再由CVD方法硅烷分解沉积而得到高度阵列化排列的纳米硅线结构。研究了改变H₂比例影响硅纳米线直径的生长机理,并提出了相应的物理模型。当载气中的H₂含量较小时,液滴和硅衬底的接触角较小,最终导致直径较粗的纳米线的形成;而加大H₂含量增加了液滴的表面张力,使得接触角也变大,导致最终生长出来的硅纳米线直径较小。 采用热蒸发法,利用SiO粉末作为前驱体,在低压无载气的条件下制备出了硅的枝状纳米结构;将热蒸发法和金属催化剂相结合,分别在镀有不同金属催化