[实用新型]适用于制备氧化锌纳米材料的部件及装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及纳米线制备领域，特别是涉及一种适用于制备氧化锌纳米材料的部件及装置。

背景技术

纳米线作为纳米技术的一个重要组成部分，其可以被用来制作超小电路，以及应用在薄膜太阳能电池、制作透明电极、触摸屏传感器等技术领域中，故对于如何制备纳米线具有十分重要的意义。

在现有公开的技术文献中，在文献[L.Vayssieres,GrowthofarrayednanorodsandnanowiresofZnOfromaqueoussolutions,Adv.Mater.15,464-466(2003).]报导过利用氧化锌和高纯石墨作为反应物，金作为催化剂在高温下，利用气-液-固(VLS：Vapor-Liquid-Solid)原理生长氧化锌纳米线。

上述现有方案的不足之处在于，实验的温度过高，一般在900～1000度，对于基底材料和生产设备的选择具有局限性。另外反应制备的氧化锌纳米线的排列不够整齐，工艺的再现性不够好，对于工业化应用具有一定的困难。

另外，在文献[M.H.Huang,Y.Y.Wu,H.Feick,N.Tran,E.Weber,andP.D.Yang,Catalyticgrowthofzincoxidenanowiresbyvaportransport,Adv.Mater.13,113-116,(2001).]中，还报导过利用溶液法合成氧化锌纳米线阵列。该方法用六水合硝酸锌(ZnNO3·6H2O)和六亚甲基四胺(C6H12N4)作为反应物，在水溶液中将二者混合，随后将基板材料(如硅片)放入其中，密封后加热至65～95度，从而在基板上制备出氧化锌纳米线。这种方法的缺点是溶液法制备出的氧化锌纳米棒的结晶性不够好，且其纳米线的密度和排列均不可控，无法满足工业上对于可控密度阵列氧化锌纳米线的要求。

综上来看，虽然现有技术中有各种制备纳米线的方法，但是在排列和密度等都都无法满足工业应用的要求。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种适用于制备氧化锌纳米材料的部件及装置，用于解决现有纳米线制备方法在工艺上不可控以及无法进行工业化的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供以下技术方案：

方案一

一种适用于制备氧化锌纳米材料的部件，至少包括一基板和供盛放化学反应物的舟，所述基板的一表面上镀有金膜，且所述基板镀有金膜的一面朝上进行放置。

优选地，所述基板包括硅基板、氮化镓基板及蓝宝石基板中的至少一种。

方案二

一种适用于制备氧化锌纳米材料的装置，包括一供采用高温化学气相沉淀方法进行氧化锌纳米材料制备的真空管式炉和方案一中的所述部件，其中，所述部件放置于所述真空管式炉内，且所述基板水平放置在化学反应物的载流气体下风向位置，并靠近所述舟。

优选地，所述基板距离所述舟的距离不超过5厘米。

相对现有技术，本实用新型提供的部件和装置，区别于已有的基于硅衬底氧化锌纳米线制备方法，在采用所述部件或装置进行制备纳米线阵列时，选用低成本的纳米金刚石颗粒代替原有制备方法中的石墨粉，实现了在低温条件下快速制备高质量的垂直阵列氧化锌纳米线，为高质量半导体氧化锌纳米线的大规模、低功耗、工业化制备及应用提供了一个更好的方案。

附图说明

图1显示为本实用新型提供的适用于制备氧化锌纳米材料的部件的原理图。

图2显示为本实用新型提供的适用于制备氧化锌纳米材料的装置的示意图。

图3显示为在镀有金膜的硅基板上制备出氧化锌纳米线的扫描电镜图。

图4-1至图4-6显示为6组实验在硅基板上所制备得到的纳米线电镜扫面图。

图5-1至图5-3分别显示为在反应温度为600℃、800℃和960℃条件下所制得的纳米线的扫描电镜照片。

附图标号说明：

1基板、

2舟、

3金膜、

4真空管式炉、

5化学反应物。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。