研究目的
开发并表征创新的压电纳米发电机，该发电机采用有机纳米线、金和多晶氧化锌层复合的核心-多壳层纳米线结构，以提升其能量收集性能。
研究成果
研究表明，通过等离子体与真空沉积方法成功研制出混合核壳-多壳层压电纳米发电机。ONW-Au-ZnO纳米结构展现出优异性能，其输出电压高达170毫伏，电流显著高于薄膜器件——这得益于有机核的柔性与金壳的导电性。该方法在可扩展性、多功能性及自供电设备集成潜力方面具有优势，未来需优化参数并拓展应用领域。
研究不足
该研究存在若干局限性，包括难以对纳米线器件与薄膜器件的活性区域进行定量比较、纳米线密度和直径的潜在差异可能影响性能、以及需要进一步优化氧化锌织构和壳层厚度等参数。此外，采用PMMA包埋法可能增加器件制备的复杂性，并可能限制机械柔韧性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用真空与等离子体沉积法制备核-多壳层纳米线。通过真空沉积H2-酞菁生长有机纳米线（ONWs），随后在室温下通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）共形沉积ZnO，再经磁控溅射形成Au壳层。该设计旨在结合有机核的机械柔韧性、ZnO的压电特性及Au的导电性。
2：样本选择与数据来源：
样本包含Si(100)、熔融石英及ITO/PET基底。有机纳米线由H2-酞菁形成，金属纳米颗粒或薄膜提供成核中心。数据源自SEM、STEM、TEM、XRD及电学测量。
3：0)、熔融石英及ITO/PET基底。有机纳米线由H2-酞菁形成，金属纳米颗?；虮∧ぬ峁┏珊酥行?。数据源自SEM、STEM、TEM、XRD及电学测量。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括Kurt J. Lesker LTE01蒸发源、SLAN-I微波ECR型PECVD反应器、Emitech K550磁控溅射仪、日立S4800/S5200扫描电镜、FEI Tecnai G2F30 S-Twin透射电镜、帕纳科X'PERT PRO X射线衍射仪、Laurell WS-400-6NPP-LITE匀胶机、Keithley 2635A源表及泰克TSD2001C示波器。材料包含西格玛奥德里奇H2-酞菁、二乙基锌、金靶材、PMMA、ITO/PET基底、铜胶带及PDMS。
4：实验流程与操作步骤：
步骤包括：(a) 基底上沉积成核中心（如Au纳米颗粒）；(b) 210°C气相传输生长ONWs；(c) 溅射共形沉积Au壳层；(d) PECVD共形沉积ZnO壳层；(e) 旋涂PMMA包埋纳米线并等离子刻蚀暴露尖端；(f) 制备带上下电极的PENG器件；(g) 通过垂直振荡器或手动压力机械激活，并在负载下进行电学表征。
5：数据分析方法：
通过I-V、I-t和V-t曲线测量压电输出，统计电流与电压峰值，对比不同器件构型（薄膜、ONW-ZnO、ONW-Au-ZnO），评估输出电压/电流等性能指标。
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Evaporation Source
LTE01
Kurt J. Lesker
Used for vacuum deposition of H2-Phthalocyanine to grow organic nanowires.
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SEM
S4800
Hitachi
Used for acquiring SEM micrographs of samples.
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SEM
S5200
Hitachi
Used for STEM micrographs.
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TEM
Tecnai G2F30 S-Twin
FEI
Used for high-resolution TEM characterization.
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XRD Spectrometer
X'PERT PRO
Panalytical
Used for crystal structure analysis via X-ray diffraction.
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Sourcemeter
2635A
Keithley
Used for recording I-time and I-V curves in electrical characterization.
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Oscilloscope
TSD2001C
Tektronix
Used for recording V-time curves in open circuit conditions.
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Plasma Reactor
SLAN-I
Used for plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD) of ZnO layers at room temperature.
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Sputter Coater
K550
Emitech
Used for magnetron sputtering to deposit Au shells on nanowires.
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Spin Coater
WS-400-6NPP-LITE
Laurell
Used for spin coating PMMA onto nanowires.
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