[发明专利]一种纳米发电机及其制造方法

说明书

本发明实施例公开了一种纳米发电机，包括：正电极；负电极，用于与所述正电极形成嵌套结构；其中，所述正电极为在硅衬底上形成氧化锌纳米棒阵列后形成的电极；所述负电极为在锌衬底上形成氧化锌纳米针阵列后形成的电极。本发明实施例还公开了一种纳米发电机的制造方法。

技术领域

本发明涉及微电子技术，尤其涉及一种纳米发电机及其制造方法。

背景技术

电池续航是用户选购智能手机等移动终端的重要因素之一，目前移动终端厂商通常采用大容量电池或快速充电技术等来解决电池续航问题。

随着现代微电子技术的发展，各种微电子器件的微型化、智能化、高集成化都对所涉及的材料提出了纳米化的要求。而且，纳米材料独有的特性，例如小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应等，都使其在催化、电学、光学、磁学和力学等方面具有与体材料不同的特异性质。

因此，如果能够开发出一种新型纳米发电机，将工作环境中存在的机械能转化为电能，实现纳米发电机在无需外接电源的情况下连续工作的目的，就能从根本上解决电池续航问题。

发明内容

为解决现有存在的技术问题，本发明实施例提供了一种纳米发电机及其制造方法。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种纳米发电机，包括：

正电极；

负电极，用于与所述正电极形成嵌套结构；其中，

所述正电极为在硅衬底上形成氧化锌纳米棒阵列后形成的电极；所述负电极为在锌衬底上形成氧化锌纳米针阵列后形成的电极。

上述方案中，所述正电极中的硅衬底为P型半导体材料，所述氧化锌纳米 棒阵列为N型半导体材料；所述正电极中硅衬底与氧化锌纳米棒阵列的接触区域形成有P-N异质结。

上述方案中，所述纳米发电机还包括第一引线、第二引线和封装件；所述第一引线和第二引线对应与所述正电极和负电极连接；

所述封装件，用于套设所述正电极和所述负电极。

上述方案中，所述氧化锌纳米针阵列中氧化锌纳米针的长度为5-10微米，直径为200-800nm。

上述方案中，所述氧化锌纳米棒阵列中氧化锌纳米棒的长度8-12微米，直径100-200nm。

上述方案中，所述正电极和负电极均是采用水热法而形成的。

本发明实施例还提供了一种纳米发电机的制造方法，包括：

在锌衬底上形成氧化锌纳米针阵列；

在硅衬底上形成氧化锌纳米棒阵列；

将形成有氧化锌纳米针阵列的锌衬底设置为负电极，将形成有氧化锌纳米棒阵列的硅衬底设置为正电极，以使氧化锌纳米针阵列与所述氧化锌纳米棒阵列形成嵌套结构。

上述方案中，所述正电极中的硅衬底为P型半导体材料，所述氧化锌纳米棒阵列为N型半导体材料；所述正电极中硅衬底与氧化锌纳米棒阵列的接触区域形成有P-N异质结。

上述方案中，所述方法还包括：

将第一引线、第二引线对应与所述正电极和负电极连接；

将封装件套设于所述正电极和所述负电极上。

上述方案中，所述在锌衬底上形成氧化锌纳米针阵列，包括：

采用水热法在锌衬底上形成氧化锌纳米针阵列。

上述方案中，所述硅衬底上形成氧化锌纳米棒阵列，包括：