[发明专利]一种枝状异质结纳米线阵列结构材料的制备方法

权利要求书

1.一种枝状异质结纳米线阵列结构材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）一个制备Si纳米线阵列的步骤；

2）一个沉积ZnO薄膜的步骤；

3）一个制备ZnO纳米线的步骤。

2.如权利要求1所述一种枝状异质结纳米线阵列结构材料的制备方法，其特征在于在步骤1）中，所述制备Si纳米线阵列是将Si片清洗，再将Si片正面朝上放置在HF/AgNO₃水溶液中恒温刻蚀，取出后用HCl/HNO₃/H₂O溶液浸泡，再用去离子水清洗，得直径、长度、密度可控且整齐排列的Si纳米线阵列。

3.如权利要求2所述一种枝状异质结纳米线阵列结构材料的制备方法，其特征在于所述Si片清洗是将Si片依次用甲苯、丙酮、乙醇、H₂SO₄/H₂O₂、NH₄OH/H₂O₂/H₂O超声清洗，且每样试剂清洗前后都用去离子水冲洗。

4.如权利要求3所述一种枝状异质结纳米线阵列结构材料的制备方法，其特征在于所述H₂SO₄/H₂O₂，按体积比为3∶1。

5.如权利要求2所述一种枝状异质结纳米线阵列结构材料的制备方法，其特征在于所述NH₄OH/H₂O₂/H₂O，按体积比为1∶1∶5。

6.如权利要求4或5所述一种枝状异质结纳米线阵列结构材料的制备方法，其特征在于所述H₂O₂的质量百分比浓度为30%；所述NH₄OH的质量百分比浓度为28%。

7.如权利要求2所述一种枝状异质结纳米线阵列结构材料的制备方法，其特征在于所述HF/AgNO₃水溶液，按摩尔浓度比为5.25/0.02mol/L；所述恒温的温度可为20～30℃；所述HCl/HNO₃/H₂O，按体积比可为1∶1∶1；所述HCl的质量百分比浓度可为38%，所述HNO3的质量百分比浓度可为68%。

8.如权利要求1所述一种枝状异质结纳米线阵列结构材料的制备方法，其特征在于在步骤2）中，所述沉积ZnO薄膜是通过磁控溅射的方法，在步骤1）所得Si纳米线表面沉积一层ZnO薄膜，磁控溅射使用的靶材是ZnO，真空压强≤1.7mPa，溅射速率3nm/min，并将所得样品在快速热处理设备中作退火处理，退火温度300～500℃，退火时间20～30min。

9.如权利要求1所述一种枝状异质结纳米线阵列结构材料的制备方法，其特征在于在步骤3）中，所述制备ZnO纳米线是采用水热法生长，把步骤2）所得Si纳米线放置在特氟龙托架上，再把它们放置在Zn(CH₃COO)₂·2H₂O/C₆H₁₂N₄的水溶液中，让Si基片表面垂直于溶液表面水热生长，取出基片，在去离子水中清洗3遍，得枝状Si/ZnO异质结纳米线阵列。

10.如权利要求9所述一种枝状异质结纳米线阵列结构材料的制备方法，其特征在于所述热生长条件为90℃,所述Zn(CH₃COO)₂·2H₂O/C₆H₁₂N₄的水溶液，按摩尔浓度比为25/25mmol/L。