[发明专利]一种n－ZnO纳米线/p－NiO异质pn结二极管及其制备方法

权利要求书

1、一种n-氧化锌纳米线/p-氧化镍异质pn结二极管，至少包括pn结和欧姆接触电极，其特征在于：所述pn结是由n型ZnO薄膜种子层或者掺杂ZnO薄膜种子层上生长出的n型ZnO纳米线；纳米线间的缝隙中先填充入绝缘材料再在ZnO纳米线上镀NiO材料，或直接在ZnO纳米线上镀NiO材料而得到的异质pn结。

2、根据权利要求1所述的n-氧化锌纳米线/p-氧化镍异质pn结二极管，其特征在于：所述绝缘材料为二氧化硅。

3、权利要求1或2所述n-氧化锌纳米线/p-氧化镍异质pn结二极管的制备方法，其特征在于：首先用磁控溅射工艺在玻璃基片或在n型硅片上制备ZnO或掺铝氧化锌种子层；然后采用水热反应法生长出n型ZnO纳米线；然后在ZnO纳米线上镀NiO层形成异质pn结，或用甩胶的方法先将绝缘材料填充入纳米线间的空隙再在ZnO纳米线上镀NiO层形成异质pn结；最后采用溅射法或热蒸发法在pn结制作电极；其中，NiO表面溅射镍/铂或镍/金电极或ITO电极，在ZnO或掺铝氧化锌边缘镀上铟电极或铝电极；电极通过后退火合金化形成欧姆接触。

4、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：ZnO或掺铝氧化锌种子层是通过传统半导体工艺清洗玻璃基片或n型硅片；然后在下述条件下进行直流或射频磁控溅射制备：靶材是ZnO陶瓷靶或掺铝氧化锌陶瓷靶、本底真空度优于10^-3Pa，衬底温度为100～400℃，沉积时Ar气压为0.5～5Pa、功率范围80～150W、溅射时间为20分钟～2小时。

5、根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：上述纳米线的生长在水热反应釜内完成，将等摩尔比的六次甲基四胺和六水合硝酸锌溶解于去离子水中，配置成0.05～0.5mol/L的等比例混合溶液；将30～60mL混合溶液放入水热反应釜釜体，然后把其上制有ZnO或掺铝氧化锌种子层的玻璃基片或n型硅片面朝下放入溶液中的支架上，密封放入高温炉内加热升温到70～130℃，恒温5～48h，然后自然冷却到室温；用去离子水漂洗，烘干，得n型ZnO纳米线。

6、根据权利要求3或4或5所述的制备方法，其特征在于：采用直径为50mm的Ni金属靶，在相对氧分压O₂/(O₂+Ar)＝60％、溅射前的腔体本底真空度优于5×10^-4Pa、溅射气压为0.5～1.5Pa，溅射功率100～250W条件下，在n型ZnO纳米线上镀NiO膜，镀膜时间为30～80min，衬底温度为150～400℃。