[发明专利]一种金属纳米线网络、及其制备方法

说明书

本发明提供一种金属纳米线网络、及其制备方法，该纳米线包括由下至上排列的衬底和金属纳米线，其制备步骤包括S1)、将清洗干净的衬底放入溅射仪中，然后抽真空，在10^‑2Pa时，通入氩气，溅射金属靶材，得到厚度为5‑30nm的非晶态的金属非晶纳米薄膜；S2)、将制备好的金属非晶纳米薄膜转移到管式退火炉中，先以0.4L/min的流量通入15min的纯度99.999％的氮气，排空管式炉中的氧气，然后将氮气的流量调整为0.1‑0.3L/min，按照2‑5℃/min的升温速率将管式退火炉中的温度升至300‑600℃，保温0.5‑20min，非晶态的金属非晶纳米薄膜在高温下缓慢结晶，薄膜缓慢收缩，在氮气的辅助下逐步形成结晶态的金属纳米线网络，本发明制备简单、适用范围广、导电性能好，金属纳米线网络的可控生长，制备成本低。

技术领域

本发明涉及一种纳米材料技术领域，尤其是一种金属纳米线网络、及其制备方法。

背景技术

金属纳米线具有导电性能好、适用性广等优点，因而受到了人们的重视。随着人们生活水平的提高，人们对医疗健康产品提出了更高的要求，穿戴式医疗器件受到了人们的青睐，可穿戴式压力医疗器件要求柔软、轻便、舒适，而满足这些要求通常是有机材料，例如PDMS、PET等。有机薄膜通常是不导电的，为了获得良好的电学性能，通常会在PDMS材料中掺入金属纳米线、碳纳米管和石墨烯等。而金属纳米线可以作为纳米器件的电极材料，随着微纳加工技术的不断成熟，金属纳米线将会对纳米器件的发展产生积极的影响。

但是，目前制备金属纳米线一般采用腐蚀剥离法、外延法和水热法等，这些方法制备的金属纳米线在形成导电网络时，大多是通过物理接触而构建，这样构建的金属纳米线网络导电性能查，很难满足实际需求。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种金属纳米线网络、及其制备方法。

本发明的技术方案为：一种金属纳米线网络，包括由下至上排列的衬底和金属纳米线，所述的金属纳米线的直径为150-950nm。

本发明还提供一种金属纳米线网络的制备方法，包括以下步骤：

S1)、将清洗干净的衬底放入溅射仪中，然后抽真空，在10^-2Pa时，通入氩气，溅射金属靶材，得到厚度为5-30nm的非晶态的金属非晶纳米薄膜；

S2)、将制备好的金属非晶纳米薄膜转移到管式退火炉中，先以0.4L/min的流量通入15min的纯度99.999％的氮气，排空管式炉中的氧气，然后将氮气的流量调整为0.1-0.3L/min，按照2-5℃/min的升温速率将管式退火炉中的温度升至300-600℃，保温0.5-20min，非晶态的金属非晶纳米薄膜在高温下缓慢结晶，薄膜缓慢收缩，在氮气的辅助下逐步形成结晶态的金属纳米线网络。

进一步的，步骤S1)中，所述的金属靶材为Pt，Al，Au，Ag，Ni，Fe，Sn，Mn，W，Cu，Ti，Mo，Zn中的一种或者几种的组合，其纯度为99.9％以上。

进一步的，步骤S1)中，溅射条件为：氩气压强为1-0.1Pa，溅射电流为8-10A，溅射时间为30-120s。

进一步的，步骤S1)中，衬底为Si、蓝宝石、掺钇氧化锆(YSZ)中的任意一种。

本发明制备的金属纳米线网络应用于光电探测器、气敏探测器和太阳能电池。

进一步的，所述的光电探测器从下至上依次包括衬底层、金属纳米线网络、n型ZnO薄膜外延层、和电极。

进一步的，所述的气敏探测器从下至上依次包括衬底层、金属纳米线网络，ZnO纳米柱、电极。