專(zhuān)利名稱(chēng)：一種單晶ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)納米線的制備領(lǐng)域，特別是涉及一種單晶ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米 線的制備方法。
背景技術(shù)：
半導(dǎo)體納米材料及其器件的制備已成為物理、化學(xué)、生物及材料相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。 近年來(lái)，人們根據(jù)不同方法已經(jīng)制備出很多種不同的半導(dǎo)體納米材料，并且在此基礎(chǔ)上進(jìn) 行了納米器件的制作，包括場(chǎng)效應(yīng)管、單電子器件、異質(zhì)結(jié)發(fā)光二極管、單納米線激光器 等等。
單晶異質(zhì)結(jié)納米線是半導(dǎo)體納米材料研究領(lǐng)域的新內(nèi)容。由于其新奇的電、光、磁學(xué) 性質(zhì)，以及小尺寸效應(yīng)，將在納米電子學(xué)和光電子學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。目前制備單晶 .異質(zhì)結(jié)納米線的主要方法是化學(xué)氣相沉積、激光燒蝕和模板法。這些方法多數(shù)通過(guò)高溫加 熱、二次合成或其他復(fù)雜的輔助手段來(lái)完成，很難制備出具有高質(zhì)量異質(zhì)界面的納米線， 因此許多新型器件的研制受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種單晶ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的制備方法，本發(fā)明 制備的單晶ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線具有直徑均勻，表面光滑，結(jié)晶度好，有高質(zhì)量的異質(zhì) 界面，該制備工藝簡(jiǎn)單，采用一步熱蒸發(fā)即可完成。
本發(fā)明的一種單晶ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的制備方法，包括-
將ZnSe和Ge粉末作為原材料放置在石英管中間位置，用硅片為襯底，放入混合粉末 下風(fēng)方向的石英舟中，石英管一端接供氣系統(tǒng)，另一端接機(jī)械真空泵，通入流量為 100-200sccm的氬氣，控制石英反應(yīng)管中間位置溫度為1000°C~1 IO(TC ，沉積壓力為200 Torr (1Torr^l33Pa)，沉積反應(yīng)2h后，關(guān)閉加熱電源，自動(dòng)冷卻至室溫，即得ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié) 納米線。
所述的石英反應(yīng)管中間位置溫度為105CTC。 有益效果
(1) 本發(fā)明制備的單晶ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線具有直徑均勻，表面光滑，結(jié)晶度好，
有高質(zhì)量的異質(zhì)界面；
(2) 該制備工藝簡(jiǎn)單，采用一步熱蒸發(fā)即可完成。


3圖1為實(shí)驗(yàn)設(shè)備示意圖2為實(shí)施例1的ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的掃描電子顯微鏡照片； 圖3為實(shí)施例2的ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的掃描電子顯微鏡照片； 圖4(a)為實(shí)施例3的ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的掃描電子顯微鏡照片； 圖4(b)為實(shí)施例3的ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的X射線衍射花樣； 圖5(a)為實(shí)施例3的ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的透射電子顯微鏡照片； 圖5(b)為實(shí)施例3的ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的選區(qū)電子衍射花樣。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而 不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定 ,的范圍。
實(shí)施例1
將ZnSe和Ge粉末作為原材料放置在石英管中間位置。用硅片為襯底，放入混合粉末 下風(fēng)方向的石英舟中，石英管一端接供氣系統(tǒng)， 一端接機(jī)械真空泵。通入流量為 100-200sccm的氬氣，實(shí)驗(yàn)中石英反應(yīng)管中間位置溫度為IOO(TC，沉積壓力為200 Torr (1Tor^l33Pa)，沉積反應(yīng)2h后，關(guān)閉加熱電源，自動(dòng)冷卻至室溫，獲得ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié) 納米線(如圖2所示)。
實(shí)施例2
將ZnSe和Ge粉末作為原材料放置在石英管中間位置。用硅片為襯底，放入混合粉末 下風(fēng)方向的石英舟中，石英管一端接供氣系統(tǒng)， 一端接機(jī)械真空泵。通入流量為 100-200sccm的氬氣，實(shí)驗(yàn)中石英反應(yīng)管中間位置溫度為1050°C，沉積壓力為200 Torr (lTorr^l33Pa)，沉積反應(yīng)2h后，關(guān)閉加熱電源，自動(dòng)冷卻至室溫，獲得ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié) 納米線(如圖3所示)。
實(shí)施例3
將ZnSe和Ge粉末作為原材料放置在石英管中間位置。用硅片為襯底，放入混合粉末 下風(fēng)方向的石英舟中，石英管一端接供氣系統(tǒng)， 一端接機(jī)械真空泵。通入流量為 100-200sccm的氬氣，實(shí)驗(yàn)中石英反應(yīng)管中間位置溫度為IIO(TC，沉積壓力為200 Torr (lTorr^33Pa)，沉積反應(yīng)2h后，關(guān)閉加熱電源，自動(dòng)冷卻至室溫，獲得ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)
4納米線。
從圖4(a)照片上可以看出大面積尺寸均勻的納米線覆蓋了整個(gè)基底，其直徑約為 200nm，長(zhǎng)度可達(dá)幾百微米。圖4(b)中的衍射峰可以全部指標(biāo)為立方相ZnSe (JCPDS， 37-1463)和立方相Ge (JCPDS， 04-0545)的衍射峰。從圖5(a)照片可以看出，沿著納米 線徑向的明暗不同襯度可以表明該納米線是由兩種不同材料構(gòu)成的共軸異質(zhì)結(jié)構(gòu)，且兩種 納米線之間具有很清晰的界面。圖5(b)是交界面的SAED花樣，僅出現(xiàn)一套衍射花樣，表 明ZnSe和Ge之間很好的晶格匹配以及高質(zhì)量的異質(zhì)界面。
上述結(jié)果表明，利用該方法制備出的ZnSe/Ge直徑均勻，表面光滑，結(jié)晶度好，有高質(zhì) 量的異質(zhì)界面。
權(quán)利要求
1. 一種單晶ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的制備方法，包括將ZnSe和Ge粉末作為原材料放置在石英管中間位置，用硅片為襯底，放入混合粉末下風(fēng)方向的石英舟中，石英管一端接供氣系統(tǒng)，另一端接機(jī)械真空泵，通入流量為100-200sccm的氬氣，控制石英反應(yīng)管中間位置溫度為1000℃～I(xiàn)100℃，沉積壓力為200Torr，沉積反應(yīng)2h后，關(guān)閉加熱電源，自動(dòng)冷卻至室溫，即得ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單晶ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的制備方法，其特征在于所述的石英反應(yīng)管中間位置溫度為1050℃。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種單晶ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的制備方法，其特征在于所述 的石英反應(yīng)管中間位置溫度為105(TC。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單晶ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線的制備方法，包括將ZnSe和Ge粉末作為原材料放置在石英管中間位置，用硅片為襯底，放入混合粉末下風(fēng)方向的石英舟中，石英管一端接供氣系統(tǒng)，另一端接機(jī)械真空泵，通入流量為100-200sccm的氬氣，控制石英反應(yīng)管中間位置溫度為1000℃～1100℃，沉積壓力為200Torr(1Torr≈133Pa)，沉積反應(yīng)2h后，關(guān)閉加熱電源，自動(dòng)冷卻至室溫，即得ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線。本發(fā)明制備的單晶ZnSe/Ge異質(zhì)結(jié)納米線具有直徑均勻，表面光滑，結(jié)晶度好，有高質(zhì)量的異質(zhì)界面，該制備工藝簡(jiǎn)單，采用一步熱蒸發(fā)即可完成。
文檔編號(hào)C30B25/00GK101476152SQ200810207240
公開(kāi)日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月18日
發(fā)明者建 劉, 王春瑞, 謝慶慶 申請(qǐng)人:東華大學(xué)