[发明专利]一种四角树叶状Cu2O-ZnO复合纳米结构半导体材料及其制备方法

权利要求书

1.一种四角树叶状Cu₂O-ZnO复合纳米结构半导体材料，其特征在于，包括硅片衬底及生长在所述硅片上的四角树叶状Cu₂O-ZnO复合纳米结构；其中，所述Cu₂O-ZnO复合纳米结构由Cu₂O微米颗粒和ZnO纳米颗粒组成，所述Cu₂O微米颗粒具有四角树叶状结构，所述ZnO纳米颗粒覆盖在所述Cu₂O微米颗粒表面；其中，所述Cu₂O微米颗粒中心位置具有凹陷，由所述凹陷处向互相垂直的四个方向生长出叶片状之结构的角，其表面具有树叶脉络层状结构。

2.如权利要求1所述四角树叶状Cu₂O-ZnO复合纳米结构半导体材料，其特征在于，所述Cu₂O微米颗粒在长宽方向上尺寸为1.5～3μm，所述ZnO纳米颗粒直径为20～40nm。

3.一种权利要求1所述四角树叶状Cu₂O-ZnO复合纳米结构半导体材料的制备方法，其特征在于，利用水热合成法分别合成Cu₂O微米颗粒和ZnO纳米颗粒，以聚乙烯亚胺作为协助材料使所述ZnO纳米颗粒均匀地复合在Cu₂O微米颗粒上，得到所述四角树叶状Cu₂O-ZnO复合纳米结构半导体材料。

4.如权利要求3所述四角树叶状Cu₂O-ZnO复合纳米结构半导体材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)制备Cu₂O微米颗粒

将氯化铜、聚乙烯吡咯烷酮、碳酸钾与柠檬酸钾混合搅拌，待变蓝后加入葡萄糖，于80℃真空反应2小时，冷却后经洗涤、烘干得到四角树叶状Cu₂O微米颗粒；

(2)制备ZnO纳米颗粒

将尿素溶液与氯化锌混合搅拌，经真空140℃下反应6小时，冷却后洗涤，得到ZnO纳米颗粒；

(3)复合

将所述四角树叶状Cu₂O微米颗粒溶解在含有聚乙烯亚胺的去离子水中，加热至90℃反应，冷却并经洗涤后得到Cu₂O-PEI溶液；加入所述ZnO纳米颗粒，经混合搅拌、超声处理得到Cu₂O-PEI-ZnO沉淀，经洗涤后、滴涂于硅片上并于80℃下烘干；在氩气保护下进行快速退火，制备得到四角树叶状Cu2O-ZnO复合纳米结构半导体材料。

5.根据权利要求4所述四角树叶状Cu₂O-ZnO复合纳米结构半导体材料的制备方法，其特征在于，所述混合搅拌由磁力搅拌机对溶液进行均匀搅拌。

6.根据权利要求4所述四角树叶状Cu₂O-ZnO复合纳米结构半导体材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)、(2)的反应在高压反应釜中进行，所述高压反应釜内管材料是聚四氟乙烯，外管材料是不锈钢。